Merge branch 'sched/cleanups'; commit 'v2.6.29' into sched/core
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192
3193 /*
3194  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3195  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3196  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3197  */
3198 static struct sched_group *
3199 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3200                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3201                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3202 {
3203         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3204         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3205         unsigned long max_pull;
3206         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3207         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3208         int load_idx, group_imb = 0;
3209 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3210         int power_savings_balance = 1;
3211         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3212         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3213         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3214 #endif
3215
3216         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3217         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3218         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3219
3220         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3221                 load_idx = sd->busy_idx;
3222         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3223                 load_idx = sd->newidle_idx;
3224         else
3225                 load_idx = sd->idle_idx;
3226
3227         do {
3228                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3229                 int local_group;
3230                 int i;
3231                 int __group_imb = 0;
3232                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3233                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3234                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3235                 unsigned long avg_load_per_task;
3236
3237                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3238                                                sched_group_cpus(group));
3239
3240                 if (local_group)
3241                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3242
3243                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3244                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3245                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3246
3247                 max_cpu_load = 0;
3248                 min_cpu_load = ~0UL;
3249
3250                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3251                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3252
3253                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3254                                 *sd_idle = 0;
3255
3256                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3257                         if (local_group) {
3258                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3259                                         first_idle_cpu = 1;
3260                                         balance_cpu = i;
3261                                 }
3262
3263                                 load = target_load(i, load_idx);
3264                         } else {
3265                                 load = source_load(i, load_idx);
3266                                 if (load > max_cpu_load)
3267                                         max_cpu_load = load;
3268                                 if (min_cpu_load > load)
3269                                         min_cpu_load = load;
3270                         }
3271
3272                         avg_load += load;
3273                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3274                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3275
3276                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3277                 }
3278
3279                 /*
3280                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3281                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3282                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3283                  * to do the newly idle load balance.
3284                  */
3285                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3286                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3287                         *balance = 0;
3288                         goto ret;
3289                 }
3290
3291                 total_load += avg_load;
3292                 total_pwr += group->__cpu_power;
3293
3294                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3295                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3296                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3297
3298
3299                 /*
3300                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3301                  * than the average weight of two tasks.
3302                  *
3303                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3304                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3305                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3306                  *      the hierarchy?
3307                  */
3308                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3309                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3310
3311                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3312                         __group_imb = 1;
3313
3314                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3315
3316                 if (local_group) {
3317                         this_load = avg_load;
3318                         this = group;
3319                         this_nr_running = sum_nr_running;
3320                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3321                 } else if (avg_load > max_load &&
3322                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3323                         max_load = avg_load;
3324                         busiest = group;
3325                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3326                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3327                         group_imb = __group_imb;
3328                 }
3329
3330 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3331                 /*
3332                  * Busy processors will not participate in power savings
3333                  * balance.
3334                  */
3335                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3336                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3337                         goto group_next;
3338
3339                 /*
3340                  * If the local group is idle or completely loaded
3341                  * no need to do power savings balance at this domain
3342                  */
3343                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3344                                     !this_nr_running))
3345                         power_savings_balance = 0;
3346
3347                 /*
3348                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3349                  * don't include that group in power savings calculations
3350                  */
3351                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3352                     || !sum_nr_running)
3353                         goto group_next;
3354
3355                 /*
3356                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3357                  * This is the group from where we need to pick up the load
3358                  * for saving power
3359                  */
3360                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3361                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3362                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3363                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3364                         group_min = group;
3365                         min_nr_running = sum_nr_running;
3366                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3367                                                 sum_nr_running;
3368                 }
3369
3370                 /*
3371                  * Calculate the group which is almost near its
3372                  * capacity but still has some space to pick up some load
3373                  * from other group and save more power
3374                  */
3375                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3376                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3377                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3378                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3379                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3380                                 group_leader = group;
3381                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3382                         }
3383                 }
3384 group_next:
3385 #endif
3386                 group = group->next;
3387         } while (group != sd->groups);
3388
3389         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3390                 goto out_balanced;
3391
3392         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3393
3394         if (this_load >= avg_load ||
3395                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3396                 goto out_balanced;
3397
3398         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3399         if (group_imb)
3400                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3401
3402         /*
3403          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3404          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3405          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3406          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3407          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3408          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3409          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3410          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3411          * appear as very large values with unsigned longs.
3412          */
3413         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3414                 goto out_balanced;
3415
3416         /*
3417          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3418          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3419          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3420          */
3421         if (max_load < avg_load) {
3422                 *imbalance = 0;
3423                 goto small_imbalance;
3424         }
3425
3426         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3427         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3428
3429         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3430         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3431                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3432                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3433
3434         /*
3435          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3436          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3437          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3438          * moved
3439          */
3440         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3441                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3442                 unsigned int imbn;
3443
3444 small_imbalance:
3445                 pwr_move = pwr_now = 0;
3446                 imbn = 2;
3447                 if (this_nr_running) {
3448                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3449                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3450                                 imbn = 1;
3451                 } else
3452                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3453
3454                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3455                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3456                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3457                         return busiest;
3458                 }
3459
3460                 /*
3461                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3462                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3463                  * moving them.
3464                  */
3465
3466                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3467                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3468                 pwr_now += this->__cpu_power *
3469                                 min(this_load_per_task, this_load);
3470                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3471
3472                 /* Amount of load we'd subtract */
3473                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3474                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3475                 if (max_load > tmp)
3476                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3477                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3478
3479                 /* Amount of load we'd add */
3480                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3481                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3482                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3483                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3484                 else
3485                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3486                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3487                 pwr_move += this->__cpu_power *
3488                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3489                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3490
3491                 /* Move if we gain throughput */
3492                 if (pwr_move > pwr_now)
3493                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3494         }
3495
3496         return busiest;
3497
3498 out_balanced:
3499 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3500         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3501                 goto ret;
3502
3503         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3504                 *imbalance = min_load_per_task;
3505                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3506                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3507                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3508                 }
3509                 return group_min;
3510         }
3511 #endif
3512 ret:
3513         *imbalance = 0;
3514         return NULL;
3515 }
3516
3517 /*
3518  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3519  */
3520 static struct rq *
3521 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3522                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3523 {
3524         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3525         unsigned long max_load = 0;
3526         int i;
3527
3528         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3529                 unsigned long wl;
3530
3531                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3532                         continue;
3533
3534                 rq = cpu_rq(i);
3535                 wl = weighted_cpuload(i);
3536
3537                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3538                         continue;
3539
3540                 if (wl > max_load) {
3541                         max_load = wl;
3542                         busiest = rq;
3543                 }
3544         }
3545
3546         return busiest;
3547 }
3548
3549 /*
3550  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3551  * so long as it is large enough.
3552  */
3553 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3554
3555 /*
3556  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3557  * tasks if there is an imbalance.
3558  */
3559 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3560                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3561                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3562 {
3563         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3564         struct sched_group *group;
3565         unsigned long imbalance;
3566         struct rq *busiest;
3567         unsigned long flags;
3568
3569         cpumask_setall(cpus);
3570
3571         /*
3572          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3573          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3574          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3575          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3576          */
3577         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3578             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3579                 sd_idle = 1;
3580
3581         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3582
3583 redo:
3584         update_shares(sd);
3585         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3586                                    cpus, balance);
3587
3588         if (*balance == 0)
3589                 goto out_balanced;
3590
3591         if (!group) {
3592                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3593                 goto out_balanced;
3594         }
3595
3596         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3597         if (!busiest) {
3598                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3599                 goto out_balanced;
3600         }
3601
3602         BUG_ON(busiest == this_rq);
3603
3604         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3605
3606         ld_moved = 0;
3607         if (busiest->nr_running > 1) {
3608                 /*
3609                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3610                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3611                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3612                  * correctly treated as an imbalance.
3613                  */
3614                 local_irq_save(flags);
3615                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3616                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3617                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3618                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3619                 local_irq_restore(flags);
3620
3621                 /*
3622                  * some other cpu did the load balance for us.
3623                  */
3624                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3625                         resched_cpu(this_cpu);
3626
3627                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3628                 if (unlikely(all_pinned)) {
3629                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3630                         if (!cpumask_empty(cpus))
3631                                 goto redo;
3632                         goto out_balanced;
3633                 }
3634         }
3635
3636         if (!ld_moved) {
3637                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3638                 sd->nr_balance_failed++;
3639
3640                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3641
3642                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3643
3644                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3645                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3646                          */
3647                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3648                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3649                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3650                                 all_pinned = 1;
3651                                 goto out_one_pinned;
3652                         }
3653
3654                         if (!busiest->active_balance) {
3655                                 busiest->active_balance = 1;
3656                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3657                                 active_balance = 1;
3658                         }
3659                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3660                         if (active_balance)
3661                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3662
3663                         /*
3664                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3665                          * counter.
3666                          */
3667                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3668                 }
3669         } else
3670                 sd->nr_balance_failed = 0;
3671
3672         if (likely(!active_balance)) {
3673                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3674                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3675         } else {
3676                 /*
3677                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3678                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3679                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3680                  * move_tasks).
3681                  */
3682                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3683                         sd->balance_interval *= 2;
3684         }
3685
3686         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3687             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3688                 ld_moved = -1;
3689
3690         goto out;
3691
3692 out_balanced:
3693         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3694
3695         sd->nr_balance_failed = 0;
3696
3697 out_one_pinned:
3698         /* tune up the balancing interval */
3699         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3700                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3701                 sd->balance_interval *= 2;
3702
3703         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3704             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3705                 ld_moved = -1;
3706         else
3707                 ld_moved = 0;
3708 out:
3709         if (ld_moved)
3710                 update_shares(sd);
3711         return ld_moved;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3716  * tasks if there is an imbalance.
3717  *
3718  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3719  * this_rq is locked.
3720  */
3721 static int
3722 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3723                         struct cpumask *cpus)
3724 {
3725         struct sched_group *group;
3726         struct rq *busiest = NULL;
3727         unsigned long imbalance;
3728         int ld_moved = 0;
3729         int sd_idle = 0;
3730         int all_pinned = 0;
3731
3732         cpumask_setall(cpus);
3733
3734         /*
3735          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3736          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3737          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3738          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3739          */
3740         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3741             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3742                 sd_idle = 1;
3743
3744         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3745 redo:
3746         update_shares_locked(this_rq, sd);
3747         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3748                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3749         if (!group) {
3750                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3751                 goto out_balanced;
3752         }
3753
3754         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3755         if (!busiest) {
3756                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3757                 goto out_balanced;
3758         }
3759
3760         BUG_ON(busiest == this_rq);
3761
3762         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3763
3764         ld_moved = 0;
3765         if (busiest->nr_running > 1) {
3766                 /* Attempt to move tasks */
3767                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3768                 /* this_rq->clock is already updated */
3769                 update_rq_clock(busiest);
3770                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3771                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3772                                         &all_pinned);
3773                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3774
3775                 if (unlikely(all_pinned)) {
3776                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3777                         if (!cpumask_empty(cpus))
3778                                 goto redo;
3779                 }
3780         }
3781
3782         if (!ld_moved) {
3783                 int active_balance = 0;
3784
3785                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3786                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3787                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3788                         return -1;
3789
3790                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3791                         return -1;
3792
3793                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3794                         return -1;
3795
3796                 /*
3797                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3798                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3799                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3800                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3801                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3802                  *
3803                  * The package power saving logic comes from
3804                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3805                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3806                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3807                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3808                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3809                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3810                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3811                  *
3812                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3813                  * will be more than one task in the source run queue and
3814                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3815                  * active balance code will not be triggered.
3816                  */
3817
3818                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3819                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3820
3821                 /*
3822                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3823                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3824                  */
3825                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3826                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3827                         all_pinned = 1;
3828                         return ld_moved;
3829                 }
3830
3831                 if (!busiest->active_balance) {
3832                         busiest->active_balance = 1;
3833                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3834                         active_balance = 1;
3835                 }
3836
3837                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3838                 /*
3839                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3840                  */
3841                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3842                 if (active_balance)
3843                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3844                 spin_lock(&this_rq->lock);
3845
3846         } else
3847                 sd->nr_balance_failed = 0;
3848
3849         update_shares_locked(this_rq, sd);
3850         return ld_moved;
3851
3852 out_balanced:
3853         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3854         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3855             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3856                 return -1;
3857         sd->nr_balance_failed = 0;
3858
3859         return 0;
3860 }
3861
3862 /*
3863  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3864  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3865  */
3866 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3867 {
3868         struct sched_domain *sd;
3869         int pulled_task = 0;
3870         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3871         cpumask_var_t tmpmask;
3872
3873         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3874                 return;
3875
3876         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3877                 unsigned long interval;
3878
3879                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3880                         continue;
3881
3882                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3883                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3884                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3885                                                            sd, tmpmask);
3886
3887                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3888                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3889                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3890                 if (pulled_task)
3891                         break;
3892         }
3893         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3894                 /*
3895                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3896                  * a busy processor. So reset next_balance.
3897                  */
3898                 this_rq->next_balance = next_balance;
3899         }
3900         free_cpumask_var(tmpmask);
3901 }
3902
3903 /*
3904  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3905  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3906  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3907  * logical imbalances.
3908  *
3909  * Called with busiest_rq locked.
3910  */
3911 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3912 {
3913         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3914         struct sched_domain *sd;
3915         struct rq *target_rq;
3916
3917         /* Is there any task to move? */
3918         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3919                 return;
3920
3921         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3922
3923         /*
3924          * This condition is "impossible", if it occurs
3925          * we need to fix it. Originally reported by
3926          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3927          */
3928         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3929
3930         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3931         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3932         update_rq_clock(busiest_rq);
3933         update_rq_clock(target_rq);
3934
3935         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3936         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3937                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3938                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3939                                 break;
3940         }
3941
3942         if (likely(sd)) {
3943                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3944
3945                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3946                                   sd, CPU_IDLE))
3947                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3948                 else
3949                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3950         }
3951         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3952 }
3953
3954 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3955 static struct {
3956         atomic_t load_balancer;
3957         cpumask_var_t cpu_mask;
3958 } nohz ____cacheline_aligned = {
3959         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3960 };
3961
3962 /*
3963  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3964  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3965  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3966  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3967  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3968  * arrives...
3969  *
3970  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3971  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3972  * nohz.cpu_mask..
3973  *
3974  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3975  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3976  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3977  * there is no need for ilb owner.
3978  *
3979  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3980  * next busy scheduler_tick()
3981  */
3982 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3983 {
3984         int cpu = smp_processor_id();
3985
3986         if (stop_tick) {
3987                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3988
3989                 if (!cpu_active(cpu)) {
3990                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3991                                 return 0;
3992
3993                         /*
3994                          * If we are going offline and still the leader,
3995                          * give up!
3996                          */
3997                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3998                                 BUG();
3999
4000                         return 0;
4001                 }
4002
4003                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4004
4005                 /* time for ilb owner also to sleep */
4006                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4007                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4008                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4009                         return 0;
4010                 }
4011
4012                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4013                         /* make me the ilb owner */
4014                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4015                                 return 1;
4016                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4017                         return 1;
4018         } else {
4019                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4020                         return 0;
4021
4022                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4023
4024                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4025                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4026                                 BUG();
4027         }
4028         return 0;
4029 }
4030 #endif
4031
4032 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4033
4034 /*
4035  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4036  * and initiates a balancing operation if so.
4037  *
4038  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4039  */
4040 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4041 {
4042         int balance = 1;
4043         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4044         unsigned long interval;
4045         struct sched_domain *sd;
4046         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4047         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4048         int update_next_balance = 0;
4049         int need_serialize;
4050         cpumask_var_t tmp;
4051
4052         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4053         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4054                 return;
4055
4056         for_each_domain(cpu, sd) {
4057                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4058                         continue;
4059
4060                 interval = sd->balance_interval;
4061                 if (idle != CPU_IDLE)
4062                         interval *= sd->busy_factor;
4063
4064                 /* scale ms to jiffies */
4065                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4066                 if (unlikely(!interval))
4067                         interval = 1;
4068                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4069                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4070
4071                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4072
4073                 if (need_serialize) {
4074                         if (!spin_trylock(&balancing))
4075                                 goto out;
4076                 }
4077
4078                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4079                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4080                                 /*
4081                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4082                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4083                                  * not idle.
4084                                  */
4085                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4086                         }
4087                         sd->last_balance = jiffies;
4088                 }
4089                 if (need_serialize)
4090                         spin_unlock(&balancing);
4091 out:
4092                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4093                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4094                         update_next_balance = 1;
4095                 }
4096
4097                 /*
4098                  * Stop the load balance at this level. There is another
4099                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4100                  * actively.
4101                  */
4102                 if (!balance)
4103                         break;
4104         }
4105
4106         /*
4107          * next_balance will be updated only when there is a need.
4108          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4109          * updated.
4110          */
4111         if (likely(update_next_balance))
4112                 rq->next_balance = next_balance;
4113
4114         free_cpumask_var(tmp);
4115 }
4116
4117 /*
4118  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4119  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4120  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4121  */
4122 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4123 {
4124         int this_cpu = smp_processor_id();
4125         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4126         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4127                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4128
4129         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4130
4131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4132         /*
4133          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4134          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4135          * stopped.
4136          */
4137         if (this_rq->idle_at_tick &&
4138             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4139                 struct rq *rq;
4140                 int balance_cpu;
4141
4142                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4143                         if (balance_cpu == this_cpu)
4144                                 continue;
4145
4146                         /*
4147                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4148                          * work being done for other cpus. Next load
4149                          * balancing owner will pick it up.
4150                          */
4151                         if (need_resched())
4152                                 break;
4153
4154                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4155
4156                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4157                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4158                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4159                 }
4160         }
4161 #endif
4162 }
4163
4164 static inline int on_null_domain(int cpu)
4165 {
4166         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4171  *
4172  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4173  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4174  * if the whole system is idle.
4175  */
4176 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4177 {
4178 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4179         /*
4180          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4181          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4182          * load balancer.
4183          */
4184         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4185                 rq->in_nohz_recently = 0;
4186
4187                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4188                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4189                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4190                 }
4191
4192                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4193                         /*
4194                          * simple selection for now: Nominate the
4195                          * first cpu in the nohz list to be the next
4196                          * ilb owner.
4197                          *
4198                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4199                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4200                          */
4201                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4202
4203                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4204                                 resched_cpu(ilb);
4205                 }
4206         }
4207
4208         /*
4209          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4210          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4211          */
4212         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4213             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4214                 resched_cpu(cpu);
4215                 return;
4216         }
4217
4218         /*
4219          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4220          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4221          */
4222         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4223             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4224                 return;
4225 #endif
4226         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4227         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4228             likely(!on_null_domain(cpu)))
4229                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4230 }
4231
4232 #else   /* CONFIG_SMP */
4233
4234 /*
4235  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4236  */
4237 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4238 {
4239 }
4240
4241 #endif
4242
4243 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4244
4245 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4246
4247 /*
4248  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4249  * @p in case that task is currently running.
4250  */
4251 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4252 {
4253         unsigned long flags;
4254         struct rq *rq;
4255         u64 ns = 0;
4256
4257         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4258
4259         if (task_current(rq, p)) {
4260                 u64 delta_exec;
4261
4262                 update_rq_clock(rq);
4263                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4264                 if ((s64)delta_exec > 0)
4265                         ns = delta_exec;
4266         }
4267
4268         task_rq_unlock(rq, &flags);
4269
4270         return ns;
4271 }
4272
4273 /*
4274  * Account user cpu time to a process.
4275  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4276  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4277  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4278  */
4279 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4280                        cputime_t cputime_scaled)
4281 {
4282         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4283         cputime64_t tmp;
4284
4285         /* Add user time to process. */
4286         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4287         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4288         account_group_user_time(p, cputime);
4289
4290         /* Add user time to cpustat. */
4291         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4292         if (TASK_NICE(p) > 0)
4293                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4294         else
4295                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4296         /* Account for user time used */
4297         acct_update_integrals(p);
4298 }
4299
4300 /*
4301  * Account guest cpu time to a process.
4302  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4303  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4304  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4305  */
4306 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4307                                cputime_t cputime_scaled)
4308 {
4309         cputime64_t tmp;
4310         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4311
4312         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4313
4314         /* Add guest time to process. */
4315         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4316         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4317         account_group_user_time(p, cputime);
4318         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4319
4320         /* Add guest time to cpustat. */
4321         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4322         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4323 }
4324
4325 /*
4326  * Account system cpu time to a process.
4327  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4328  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4329  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4330  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4331  */
4332 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4333                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4334 {
4335         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4336         cputime64_t tmp;
4337
4338         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4339                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4340                 return;
4341         }
4342
4343         /* Add system time to process. */
4344         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4345         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4346         account_group_system_time(p, cputime);
4347
4348         /* Add system time to cpustat. */
4349         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4350         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4351                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4352         else if (softirq_count())
4353                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4354         else
4355                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4356
4357         /* Account for system time used */
4358         acct_update_integrals(p);
4359 }
4360
4361 /*
4362  * Account for involuntary wait time.
4363  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4364  */
4365 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4366 {
4367         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4368         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4369
4370         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4371 }
4372
4373 /*
4374  * Account for idle time.
4375  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4376  */
4377 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4378 {
4379         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4380         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4381         struct rq *rq = this_rq();
4382
4383         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4384                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4385         else
4386                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4387 }
4388
4389 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4390
4391 /*
4392  * Account a single tick of cpu time.
4393  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4394  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4395  */
4396 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4397 {
4398         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4399         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4400         struct rq *rq = this_rq();
4401
4402         if (user_tick)
4403                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4404         else if (p != rq->idle)
4405                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4406                                     one_jiffy_scaled);
4407         else
4408                 account_idle_time(one_jiffy);
4409 }
4410
4411 /*
4412  * Account multiple ticks of steal time.
4413  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4414  * @ticks: number of stolen ticks
4415  */
4416 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4417 {
4418         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4419 }
4420
4421 /*
4422  * Account multiple ticks of idle time.
4423  * @ticks: number of stolen ticks
4424  */
4425 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4426 {
4427         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4428 }
4429
4430 #endif
4431
4432 /*
4433  * Use precise platform statistics if available:
4434  */
4435 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4436 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4437 {
4438         return p->utime;
4439 }
4440
4441 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4442 {
4443         return p->stime;
4444 }
4445 #else
4446 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4447 {
4448         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4449                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4450         u64 temp;
4451
4452         /*
4453          * Use CFS's precise accounting:
4454          */
4455         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4456
4457         if (total) {
4458                 temp *= utime;
4459                 do_div(temp, total);
4460         }
4461         utime = (clock_t)temp;
4462
4463         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4464         return p->prev_utime;
4465 }
4466
4467 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4468 {
4469         clock_t stime;
4470
4471         /*
4472          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4473          * the total, to make sure the total observed by userspace
4474          * grows monotonically - apps rely on that):
4475          */
4476         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4477                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4478
4479         if (stime >= 0)
4480                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4481
4482         return p->prev_stime;
4483 }
4484 #endif
4485
4486 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4487 {
4488         return p->gtime;
4489 }
4490
4491 /*
4492  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4493  * We call it with interrupts disabled.
4494  *
4495  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4496  * timeslices.
4497  */
4498 void scheduler_tick(void)
4499 {
4500         int cpu = smp_processor_id();
4501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4502         struct task_struct *curr = rq->curr;
4503
4504         sched_clock_tick();
4505
4506         spin_lock(&rq->lock);
4507         update_rq_clock(rq);
4508         update_cpu_load(rq);
4509         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4510         spin_unlock(&rq->lock);
4511
4512 #ifdef CONFIG_SMP
4513         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4514         trigger_load_balance(rq, cpu);
4515 #endif
4516 }
4517
4518 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4519                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4520
4521 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4522 {
4523         if (in_lock_functions(addr)) {
4524                 addr = CALLER_ADDR2;
4525                 if (in_lock_functions(addr))
4526                         addr = CALLER_ADDR3;
4527         }
4528         return addr;
4529 }
4530
4531 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4532 {
4533 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4534         /*
4535          * Underflow?
4536          */
4537         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4538                 return;
4539 #endif
4540         preempt_count() += val;
4541 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4542         /*
4543          * Spinlock count overflowing soon?
4544          */
4545         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4546                                 PREEMPT_MASK - 10);
4547 #endif
4548         if (preempt_count() == val)
4549                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4550 }
4551 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4552
4553 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4554 {
4555 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4556         /*
4557          * Underflow?
4558          */
4559         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4560                 return;
4561         /*
4562          * Is the spinlock portion underflowing?
4563          */
4564         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4565                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4566                 return;
4567 #endif
4568
4569         if (preempt_count() == val)
4570                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4571         preempt_count() -= val;
4572 }
4573 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4574
4575 #endif
4576
4577 /*
4578  * Print scheduling while atomic bug:
4579  */
4580 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4581 {
4582         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4583
4584         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4585                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4586
4587         debug_show_held_locks(prev);
4588         print_modules();
4589         if (irqs_disabled())
4590                 print_irqtrace_events(prev);
4591
4592         if (regs)
4593                 show_regs(regs);
4594         else
4595                 dump_stack();
4596 }
4597
4598 /*
4599  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4600  */
4601 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4602 {
4603         /*
4604          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4605          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4606          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4607          */
4608         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4609                 __schedule_bug(prev);
4610
4611         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4612
4613         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4615         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4616                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4617                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4618         }
4619 #endif
4620 }
4621
4622 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4623 {
4624         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4625                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4626
4627                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4628                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4629
4630                 /*
4631                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4632                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4633                  * the avg_overlap on preemption.
4634                  *
4635                  * We use the average preemption runtime because that
4636                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4637                  * build up.
4638                  */
4639                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4640         }
4641         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4642 }
4643
4644 /*
4645  * Pick up the highest-prio task:
4646  */
4647 static inline struct task_struct *
4648 pick_next_task(struct rq *rq)
4649 {
4650         const struct sched_class *class;
4651         struct task_struct *p;
4652
4653         /*
4654          * Optimization: we know that if all tasks are in
4655          * the fair class we can call that function directly:
4656          */
4657         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4658                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4659                 if (likely(p))
4660                         return p;
4661         }
4662
4663         class = sched_class_highest;
4664         for ( ; ; ) {
4665                 p = class->pick_next_task(rq);
4666                 if (p)
4667                         return p;
4668                 /*
4669                  * Will never be NULL as the idle class always
4670                  * returns a non-NULL p:
4671                  */
4672                 class = class->next;
4673         }
4674 }
4675
4676 /*
4677  * schedule() is the main scheduler function.
4678  */
4679 asmlinkage void __sched schedule(void)
4680 {
4681         struct task_struct *prev, *next;
4682         unsigned long *switch_count;
4683         struct rq *rq;
4684         int cpu;
4685
4686 need_resched:
4687         preempt_disable();
4688         cpu = smp_processor_id();
4689         rq = cpu_rq(cpu);
4690         rcu_qsctr_inc(cpu);
4691         prev = rq->curr;
4692         switch_count = &prev->nivcsw;
4693
4694         release_kernel_lock(prev);
4695 need_resched_nonpreemptible:
4696
4697         schedule_debug(prev);
4698
4699         if (sched_feat(HRTICK))
4700                 hrtick_clear(rq);
4701
4702         spin_lock_irq(&rq->lock);
4703         update_rq_clock(rq);
4704         clear_tsk_need_resched(prev);
4705
4706         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4707                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4708                         prev->state = TASK_RUNNING;
4709                 else
4710                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4711                 switch_count = &prev->nvcsw;
4712         }
4713
4714 #ifdef CONFIG_SMP
4715         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4716                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4717 #endif
4718
4719         if (unlikely(!rq->nr_running))
4720                 idle_balance(cpu, rq);
4721
4722         put_prev_task(rq, prev);
4723         next = pick_next_task(rq);
4724
4725         if (likely(prev != next)) {
4726                 sched_info_switch(prev, next);
4727
4728                 rq->nr_switches++;
4729                 rq->curr = next;
4730                 ++*switch_count;
4731
4732                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4733                 /*
4734                  * the context switch might have flipped the stack from under
4735                  * us, hence refresh the local variables.
4736                  */
4737                 cpu = smp_processor_id();
4738                 rq = cpu_rq(cpu);
4739         } else
4740                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4741
4742         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4743                 goto need_resched_nonpreemptible;
4744
4745         preempt_enable_no_resched();
4746         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4747                 goto need_resched;
4748 }
4749 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4750
4751 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4752 /*
4753  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4754  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4755  * occur there and call schedule directly.
4756  */
4757 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4758 {
4759         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4760
4761         /*
4762          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4763          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4764          */
4765         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4766                 return;
4767
4768         do {
4769                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4770                 schedule();
4771                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4772
4773                 /*
4774                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4775                  * between schedule and now.
4776                  */
4777                 barrier();
4778         } while (need_resched());
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4781
4782 /*
4783  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4784  * off of irq context.
4785  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4786  * protect us against recursive calling from irq.
4787  */
4788 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4789 {
4790         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4791
4792         /* Catch callers which need to be fixed */
4793         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4794
4795         do {
4796                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4797                 local_irq_enable();
4798                 schedule();
4799                 local_irq_disable();
4800                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4801
4802                 /*
4803                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4804                  * between schedule and now.
4805                  */
4806                 barrier();
4807         } while (need_resched());
4808 }
4809
4810 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4811
4812 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4813                           void *key)
4814 {
4815         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4818
4819 /*
4820  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4821  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4822  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4823  *
4824  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4825  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4826  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4827  */
4828 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4829                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4830 {
4831         wait_queue_t *curr, *next;
4832
4833         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4834                 unsigned flags = curr->flags;
4835
4836                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4837                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4838                         break;
4839         }
4840 }
4841
4842 /**
4843  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4844  * @q: the waitqueue
4845  * @mode: which threads
4846  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4847  * @key: is directly passed to the wakeup function
4848  */
4849 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4850                         int nr_exclusive, void *key)
4851 {
4852         unsigned long flags;
4853
4854         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4855         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4856         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4859
4860 /*
4861  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4862  */
4863 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4864 {
4865         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4866 }
4867
4868 /**
4869  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4870  * @q: the waitqueue
4871  * @mode: which threads
4872  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4873  *
4874  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4875  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4876  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4877  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4878  *
4879  * On UP it can prevent extra preemption.
4880  */
4881 void
4882 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4883 {
4884         unsigned long flags;
4885         int sync = 1;
4886
4887         if (unlikely(!q))
4888                 return;
4889
4890         if (unlikely(!nr_exclusive))
4891                 sync = 0;
4892
4893         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4894         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4895         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4898
4899 /**
4900  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4901  * @x:  holds the state of this particular completion
4902  *
4903  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4904  * awakened in the same order in which they were queued.
4905  *
4906  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4907  */
4908 void complete(struct completion *x)
4909 {
4910         unsigned long flags;
4911
4912         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4913         x->done++;
4914         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4915         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4916 }
4917 EXPORT_SYMBOL(complete);
4918
4919 /**
4920  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4921  * @x:  holds the state of this particular completion
4922  *
4923  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4924  */
4925 void complete_all(struct completion *x)
4926 {
4927         unsigned long flags;
4928
4929         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4930         x->done += UINT_MAX/2;
4931         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4932         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4933 }
4934 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4935
4936 static inline long __sched
4937 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4938 {
4939         if (!x->done) {
4940                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4941
4942                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4943                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4944                 do {
4945                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4946                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4947                                 break;
4948                         }
4949                         __set_current_state(state);
4950                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4951                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4952                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4953                 } while (!x->done && timeout);
4954                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4955                 if (!x->done)
4956                         return timeout;
4957         }
4958         x->done--;
4959         return timeout ?: 1;
4960 }
4961
4962 static long __sched
4963 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4964 {
4965         might_sleep();
4966
4967         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4968         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4969         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4970         return timeout;
4971 }
4972
4973 /**
4974  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4975  * @x:  holds the state of this particular completion
4976  *
4977  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4978  * interruptible and there is no timeout.
4979  *
4980  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4981  * and interrupt capability. Also see complete().
4982  */
4983 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4984 {
4985         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4986 }
4987 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4988
4989 /**
4990  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4991  * @x:  holds the state of this particular completion
4992  * @timeout:  timeout value in jiffies
4993  *
4994  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4995  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4996  * interruptible.
4997  */
4998 unsigned long __sched
4999 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5000 {
5001         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5004
5005 /**
5006  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5007  * @x:  holds the state of this particular completion
5008  *
5009  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5010  * interruptible.
5011  */
5012 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5013 {
5014         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5015         if (t == -ERESTARTSYS)
5016                 return t;
5017         return 0;
5018 }
5019 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5020
5021 /**
5022  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5023  * @x:  holds the state of this particular completion
5024  * @timeout:  timeout value in jiffies
5025  *
5026  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5027  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5028  */
5029 unsigned long __sched
5030 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5031                                           unsigned long timeout)
5032 {
5033         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5034 }
5035 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5036
5037 /**
5038  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5039  * @x:  holds the state of this particular completion
5040  *
5041  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5042  * interrupted by a kill signal.
5043  */
5044 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5045 {
5046         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5047         if (t == -ERESTARTSYS)
5048                 return t;
5049         return 0;
5050 }
5051 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5052
5053 /**
5054  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5055  *      @x:     completion structure
5056  *
5057  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5058  *               1 if a decrement succeeded.
5059  *
5060  *      If a completion is being used as a counting completion,
5061  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5062  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5063  *      is protecting is not available.
5064  */
5065 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5066 {
5067         int ret = 1;
5068
5069         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5070         if (!x->done)
5071                 ret = 0;
5072         else
5073                 x->done--;
5074         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5075         return ret;
5076 }
5077 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5078
5079 /**
5080  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5081  *      @x:     completion structure
5082  *
5083  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5084  *               1 if there are no waiters.
5085  *
5086  */
5087 bool completion_done(struct completion *x)
5088 {
5089         int ret = 1;
5090
5091         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5092         if (!x->done)
5093                 ret = 0;
5094         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5095         return ret;
5096 }
5097 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5098
5099 static long __sched
5100 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5101 {
5102         unsigned long flags;
5103         wait_queue_t wait;
5104
5105         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5106
5107         __set_current_state(state);
5108
5109         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5110         __add_wait_queue(q, &wait);
5111         spin_unlock(&q->lock);
5112         timeout = schedule_timeout(timeout);
5113         spin_lock_irq(&q->lock);
5114         __remove_wait_queue(q, &wait);
5115         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5116
5117         return timeout;
5118 }
5119
5120 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5121 {
5122         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5123 }
5124 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5125
5126 long __sched
5127 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5128 {
5129         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5130 }
5131 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5132
5133 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5134 {
5135         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5136 }
5137 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5138
5139 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5140 {
5141         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5142 }
5143 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5144
5145 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5146
5147 /*
5148  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5149  * @p: task
5150  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5151  *
5152  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5153  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5154  *
5155  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5156  */
5157 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5158 {
5159         unsigned long flags;
5160         int oldprio, on_rq, running;
5161         struct rq *rq;
5162         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5163
5164         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5165
5166         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5167         update_rq_clock(rq);
5168
5169         oldprio = p->prio;
5170         on_rq = p->se.on_rq;
5171         running = task_current(rq, p);
5172         if (on_rq)
5173                 dequeue_task(rq, p, 0);
5174         if (running)
5175                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5176
5177         if (rt_prio(prio))
5178                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5179         else
5180                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5181
5182         p->prio = prio;
5183
5184         if (running)
5185                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5186         if (on_rq) {
5187                 enqueue_task(rq, p, 0);
5188
5189                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5190         }
5191         task_rq_unlock(rq, &flags);
5192 }
5193
5194 #endif
5195
5196 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5197 {
5198         int old_prio, delta, on_rq;
5199         unsigned long flags;
5200         struct rq *rq;
5201
5202         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5203                 return;
5204         /*
5205          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5206          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5207          */
5208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5209         update_rq_clock(rq);
5210         /*
5211          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5212          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5213          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5214          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5215          */
5216         if (task_has_rt_policy(p)) {
5217                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5218                 goto out_unlock;
5219         }
5220         on_rq = p->se.on_rq;
5221         if (on_rq)
5222                 dequeue_task(rq, p, 0);
5223
5224         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5225         set_load_weight(p);
5226         old_prio = p->prio;
5227         p->prio = effective_prio(p);
5228         delta = p->prio - old_prio;
5229
5230         if (on_rq) {
5231                 enqueue_task(rq, p, 0);
5232                 /*
5233                  * If the task increased its priority or is running and
5234                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5235                  */
5236                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5237                         resched_task(rq->curr);
5238         }
5239 out_unlock:
5240         task_rq_unlock(rq, &flags);
5241 }
5242 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5243
5244 /*
5245  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5246  * @p: task
5247  * @nice: nice value
5248  */
5249 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5250 {
5251         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5252         int nice_rlim = 20 - nice;
5253
5254         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5255                 capable(CAP_SYS_NICE));
5256 }
5257
5258 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5259
5260 /*
5261  * sys_nice - change the priority of the current process.
5262  * @increment: priority increment
5263  *
5264  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5265  * does similar things.
5266  */
5267 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5268 {
5269         long nice, retval;
5270
5271         /*
5272          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5273          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5274          * and we have a single winner.
5275          */
5276         if (increment < -40)
5277                 increment = -40;
5278         if (increment > 40)
5279                 increment = 40;
5280
5281         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5282         if (nice < -20)
5283                 nice = -20;
5284         if (nice > 19)
5285                 nice = 19;
5286
5287         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5288                 return -EPERM;
5289
5290         retval = security_task_setnice(current, nice);
5291         if (retval)
5292                 return retval;
5293
5294         set_user_nice(current, nice);
5295         return 0;
5296 }
5297
5298 #endif
5299
5300 /**
5301  * task_prio - return the priority value of a given task.
5302  * @p: the task in question.
5303  *
5304  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5305  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5306  * around 0, value goes from -16 to +15.
5307  */
5308 int task_prio(const struct task_struct *p)
5309 {
5310         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * task_nice - return the nice value of a given task.
5315  * @p: the task in question.
5316  */
5317 int task_nice(const struct task_struct *p)
5318 {
5319         return TASK_NICE(p);
5320 }
5321 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5322
5323 /**
5324  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5325  * @cpu: the processor in question.
5326  */
5327 int idle_cpu(int cpu)
5328 {
5329         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5334  * @cpu: the processor in question.
5335  */
5336 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5337 {
5338         return cpu_rq(cpu)->idle;
5339 }
5340
5341 /**
5342  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5343  * @pid: the pid in question.
5344  */
5345 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5346 {
5347         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5348 }
5349
5350 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5351 static void
5352 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5353 {
5354         BUG_ON(p->se.on_rq);
5355
5356         p->policy = policy;
5357         switch (p->policy) {
5358         case SCHED_NORMAL:
5359         case SCHED_BATCH:
5360         case SCHED_IDLE:
5361                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5362                 break;
5363         case SCHED_FIFO:
5364         case SCHED_RR:
5365                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5366                 break;
5367         }
5368
5369         p->rt_priority = prio;
5370         p->normal_prio = normal_prio(p);
5371         /* we are holding p->pi_lock already */
5372         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5373         set_load_weight(p);
5374 }
5375
5376 /*
5377  * check the target process has a UID that matches the current process's
5378  */
5379 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5380 {
5381         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5382         bool match;
5383
5384         rcu_read_lock();
5385         pcred = __task_cred(p);
5386         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5387                  cred->euid == pcred->uid);
5388         rcu_read_unlock();
5389         return match;
5390 }
5391
5392 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5393                                 struct sched_param *param, bool user)
5394 {
5395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5396         unsigned long flags;
5397         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5398         struct rq *rq;
5399
5400         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5401         BUG_ON(in_interrupt());
5402 recheck:
5403         /* double check policy once rq lock held */
5404         if (policy < 0)
5405                 policy = oldpolicy = p->policy;
5406         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5407                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5408                         policy != SCHED_IDLE)
5409                 return -EINVAL;
5410         /*
5411          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5412          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5413          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5414          */
5415         if (param->sched_priority < 0 ||
5416             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5417             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5418                 return -EINVAL;
5419         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5420                 return -EINVAL;
5421
5422         /*
5423          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5424          */
5425         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5426                 if (rt_policy(policy)) {
5427                         unsigned long rlim_rtprio;
5428
5429                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5430                                 return -ESRCH;
5431                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5432                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5433
5434                         /* can't set/change the rt policy */
5435                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5436                                 return -EPERM;
5437
5438                         /* can't increase priority */
5439                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5440                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5441                                 return -EPERM;
5442                 }
5443                 /*
5444                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5445                  * move out of SCHED_IDLE either:
5446                  */
5447                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5448                         return -EPERM;
5449
5450                 /* can't change other user's priorities */
5451                 if (!check_same_owner(p))
5452                         return -EPERM;
5453         }
5454
5455         if (user) {
5456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5457                 /*
5458                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5459                  * assigned.
5460                  */
5461                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5462                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5463                         return -EPERM;
5464 #endif
5465
5466                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5467                 if (retval)
5468                         return retval;
5469         }
5470
5471         /*
5472          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5473          * changing the priority of the task:
5474          */
5475         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5476         /*
5477          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5478          * runqueue lock must be held.
5479          */
5480         rq = __task_rq_lock(p);
5481         /* recheck policy now with rq lock held */
5482         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5483                 policy = oldpolicy = -1;
5484                 __task_rq_unlock(rq);
5485                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5486                 goto recheck;
5487         }
5488         update_rq_clock(rq);
5489         on_rq = p->se.on_rq;
5490         running = task_current(rq, p);
5491         if (on_rq)
5492                 deactivate_task(rq, p, 0);
5493         if (running)
5494                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5495
5496         oldprio = p->prio;
5497         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5498
5499         if (running)
5500                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5501         if (on_rq) {
5502                 activate_task(rq, p, 0);
5503
5504                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5505         }
5506         __task_rq_unlock(rq);
5507         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5508
5509         rt_mutex_adjust_pi(p);
5510
5511         return 0;
5512 }
5513
5514 /**
5515  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5516  * @p: the task in question.
5517  * @policy: new policy.
5518  * @param: structure containing the new RT priority.
5519  *
5520  * NOTE that the task may be already dead.
5521  */
5522 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5523                        struct sched_param *param)
5524 {
5525         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5528
5529 /**
5530  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5531  * @p: the task in question.
5532  * @policy: new policy.
5533  * @param: structure containing the new RT priority.
5534  *
5535  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5536  * current context has permission.  For example, this is needed in
5537  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5538  * but our caller might not have that capability.
5539  */
5540 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5541                                struct sched_param *param)
5542 {
5543         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5544 }
5545
5546 static int
5547 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5548 {
5549         struct sched_param lparam;
5550         struct task_struct *p;
5551         int retval;
5552
5553         if (!param || pid < 0)
5554                 return -EINVAL;
5555         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5556                 return -EFAULT;
5557
5558         rcu_read_lock();
5559         retval = -ESRCH;
5560         p = find_process_by_pid(pid);
5561         if (p != NULL)
5562                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5563         rcu_read_unlock();
5564
5565         return retval;
5566 }
5567
5568 /**
5569  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5570  * @pid: the pid in question.
5571  * @policy: new policy.
5572  * @param: structure containing the new RT priority.
5573  */
5574 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5575                 struct sched_param __user *, param)
5576 {
5577         /* negative values for policy are not valid */
5578         if (policy < 0)
5579                 return -EINVAL;
5580
5581         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5582 }
5583
5584 /**
5585  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5586  * @pid: the pid in question.
5587  * @param: structure containing the new RT priority.
5588  */
5589 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5590 {
5591         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5592 }
5593
5594 /**
5595  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5596  * @pid: the pid in question.
5597  */
5598 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5599 {
5600         struct task_struct *p;
5601         int retval;
5602
5603         if (pid < 0)
5604                 return -EINVAL;
5605
5606         retval = -ESRCH;
5607         read_lock(&tasklist_lock);
5608         p = find_process_by_pid(pid);
5609         if (p) {
5610                 retval = security_task_getscheduler(p);
5611                 if (!retval)
5612                         retval = p->policy;
5613         }
5614         read_unlock(&tasklist_lock);
5615         return retval;
5616 }
5617
5618 /**
5619  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5620  * @pid: the pid in question.
5621  * @param: structure containing the RT priority.
5622  */
5623 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5624 {
5625         struct sched_param lp;
5626         struct task_struct *p;
5627         int retval;
5628
5629         if (!param || pid < 0)
5630                 return -EINVAL;
5631
5632         read_lock(&tasklist_lock);
5633         p = find_process_by_pid(pid);
5634         retval = -ESRCH;
5635         if (!p)
5636                 goto out_unlock;
5637
5638         retval = security_task_getscheduler(p);
5639         if (retval)
5640                 goto out_unlock;
5641
5642         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5643         read_unlock(&tasklist_lock);
5644
5645         /*
5646          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5647          */
5648         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5649
5650         return retval;
5651
5652 out_unlock:
5653         read_unlock(&tasklist_lock);
5654         return retval;
5655 }
5656
5657 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5658 {
5659         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5660         struct task_struct *p;
5661         int retval;
5662
5663         get_online_cpus();
5664         read_lock(&tasklist_lock);
5665
5666         p = find_process_by_pid(pid);
5667         if (!p) {
5668                 read_unlock(&tasklist_lock);
5669                 put_online_cpus();
5670                 return -ESRCH;
5671         }
5672
5673         /*
5674          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5675          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5676          * usage count and then drop tasklist_lock.
5677          */
5678         get_task_struct(p);
5679         read_unlock(&tasklist_lock);
5680
5681         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5682                 retval = -ENOMEM;
5683                 goto out_put_task;
5684         }
5685         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5686                 retval = -ENOMEM;
5687                 goto out_free_cpus_allowed;
5688         }
5689         retval = -EPERM;
5690         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5691                 goto out_unlock;
5692
5693         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5694         if (retval)
5695                 goto out_unlock;
5696
5697         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5698         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5699  again:
5700         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5701
5702         if (!retval) {
5703                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5704                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5705                         /*
5706                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5707                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5708                          * cpuset's cpus_allowed
5709                          */
5710                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5711                         goto again;
5712                 }
5713         }
5714 out_unlock:
5715         free_cpumask_var(new_mask);
5716 out_free_cpus_allowed:
5717         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5718 out_put_task:
5719         put_task_struct(p);
5720         put_online_cpus();
5721         return retval;
5722 }
5723
5724 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5725                              struct cpumask *new_mask)
5726 {
5727         if (len < cpumask_size())
5728                 cpumask_clear(new_mask);
5729         else if (len > cpumask_size())
5730                 len = cpumask_size();
5731
5732         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5733 }
5734
5735 /**
5736  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5737  * @pid: pid of the process
5738  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5739  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5740  */
5741 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5742                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5743 {
5744         cpumask_var_t new_mask;
5745         int retval;
5746
5747         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5748                 return -ENOMEM;
5749
5750         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5751         if (retval == 0)
5752                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5753         free_cpumask_var(new_mask);
5754         return retval;
5755 }
5756
5757 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5758 {
5759         struct task_struct *p;
5760         int retval;
5761
5762         get_online_cpus();
5763         read_lock(&tasklist_lock);
5764
5765         retval = -ESRCH;
5766         p = find_process_by_pid(pid);
5767         if (!p)
5768                 goto out_unlock;
5769
5770         retval = security_task_getscheduler(p);
5771         if (retval)
5772                 goto out_unlock;
5773
5774         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5775
5776 out_unlock:
5777         read_unlock(&tasklist_lock);
5778         put_online_cpus();
5779
5780         return retval;
5781 }
5782
5783 /**
5784  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5785  * @pid: pid of the process
5786  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5787  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5788  */
5789 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5790                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5791 {
5792         int ret;
5793         cpumask_var_t mask;
5794
5795         if (len < cpumask_size())
5796                 return -EINVAL;
5797
5798         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5799                 return -ENOMEM;
5800
5801         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5802         if (ret == 0) {
5803                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5804                         ret = -EFAULT;
5805                 else
5806                         ret = cpumask_size();
5807         }
5808         free_cpumask_var(mask);
5809
5810         return ret;
5811 }
5812
5813 /**
5814  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5815  *
5816  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5817  * other threads running on this CPU then this function will return.
5818  */
5819 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5820 {
5821         struct rq *rq = this_rq_lock();
5822
5823         schedstat_inc(rq, yld_count);
5824         current->sched_class->yield_task(rq);
5825
5826         /*
5827          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5828          * no need to preempt or enable interrupts:
5829          */
5830         __release(rq->lock);
5831         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5832         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5833         preempt_enable_no_resched();
5834
5835         schedule();
5836
5837         return 0;
5838 }
5839
5840 static void __cond_resched(void)
5841 {
5842 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5843         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5844 #endif
5845         /*
5846          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5847          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5848          * cond_resched() call.
5849          */
5850         do {
5851                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5852                 schedule();
5853                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5854         } while (need_resched());
5855 }
5856
5857 int __sched _cond_resched(void)
5858 {
5859         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5860                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5861                 __cond_resched();
5862                 return 1;
5863         }
5864         return 0;
5865 }
5866 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5867
5868 /*
5869  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5870  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5871  *
5872  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5873  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5874  * spin_unlock(), once by hand).
5875  */
5876 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5877 {
5878         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5879         int ret = 0;
5880
5881         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5882                 spin_unlock(lock);
5883                 if (resched && need_resched())
5884                         __cond_resched();
5885                 else
5886                         cpu_relax();
5887                 ret = 1;
5888                 spin_lock(lock);
5889         }
5890         return ret;
5891 }
5892 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5893
5894 int __sched cond_resched_softirq(void)
5895 {
5896         BUG_ON(!in_softirq());
5897
5898         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5899                 local_bh_enable();
5900                 __cond_resched();
5901                 local_bh_disable();
5902                 return 1;
5903         }
5904         return 0;
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5907
5908 /**
5909  * yield - yield the current processor to other threads.
5910  *
5911  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5912  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5913  */
5914 void __sched yield(void)
5915 {
5916         set_current_state(TASK_RUNNING);
5917         sys_sched_yield();
5918 }
5919 EXPORT_SYMBOL(yield);
5920
5921 /*
5922  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5923  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5924  *
5925  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5926  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5927  */
5928 void __sched io_schedule(void)
5929 {
5930         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5931
5932         delayacct_blkio_start();
5933         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5934         schedule();
5935         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5936         delayacct_blkio_end();
5937 }
5938 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5939
5940 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5941 {
5942         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5943         long ret;
5944
5945         delayacct_blkio_start();
5946         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5947         ret = schedule_timeout(timeout);
5948         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5949         delayacct_blkio_end();
5950         return ret;
5951 }
5952
5953 /**
5954  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5955  * @policy: scheduling class.
5956  *
5957  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5958  * by a given scheduling class.
5959  */
5960 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5961 {
5962         int ret = -EINVAL;
5963
5964         switch (policy) {
5965         case SCHED_FIFO:
5966         case SCHED_RR:
5967                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5968                 break;
5969         case SCHED_NORMAL:
5970         case SCHED_BATCH:
5971         case SCHED_IDLE:
5972                 ret = 0;
5973                 break;
5974         }
5975         return ret;
5976 }
5977
5978 /**
5979  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5980  * @policy: scheduling class.
5981  *
5982  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5983  * by a given scheduling class.
5984  */
5985 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5986 {
5987         int ret = -EINVAL;
5988
5989         switch (policy) {
5990         case SCHED_FIFO:
5991         case SCHED_RR:
5992                 ret = 1;
5993                 break;
5994         case SCHED_NORMAL:
5995         case SCHED_BATCH:
5996         case SCHED_IDLE:
5997                 ret = 0;
5998         }
5999         return ret;
6000 }
6001
6002 /**
6003  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6004  * @pid: pid of the process.
6005  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6006  *
6007  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6008  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6009  */
6010 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6011                 struct timespec __user *, interval)
6012 {
6013         struct task_struct *p;
6014         unsigned int time_slice;
6015         int retval;
6016         struct timespec t;
6017
6018         if (pid < 0)
6019                 return -EINVAL;
6020
6021         retval = -ESRCH;
6022         read_lock(&tasklist_lock);
6023         p = find_process_by_pid(pid);
6024         if (!p)
6025                 goto out_unlock;
6026
6027         retval = security_task_getscheduler(p);
6028         if (retval)
6029                 goto out_unlock;
6030
6031         /*
6032          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6033          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6034          */
6035         time_slice = 0;
6036         if (p->policy == SCHED_RR) {
6037                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6038         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6039                 struct sched_entity *se = &p->se;
6040                 unsigned long flags;
6041                 struct rq *rq;
6042
6043                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6044                 if (rq->cfs.load.weight)
6045                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6046                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6047         }
6048         read_unlock(&tasklist_lock);
6049         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6050         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6051         return retval;
6052
6053 out_unlock:
6054         read_unlock(&tasklist_lock);
6055         return retval;
6056 }
6057
6058 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6059
6060 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6061 {
6062         unsigned long free = 0;
6063         unsigned state;
6064
6065         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6066         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6067                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6068 #if BITS_PER_LONG == 32
6069         if (state == TASK_RUNNING)
6070                 printk(KERN_CONT " running  ");
6071         else
6072                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6073 #else
6074         if (state == TASK_RUNNING)
6075                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6076         else
6077                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6078 #endif
6079 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6080         {
6081                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6082                 while (!*n)
6083                         n++;
6084                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6085         }
6086 #endif
6087         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6088                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6089
6090         show_stack(p, NULL);
6091 }
6092
6093 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6094 {
6095         struct task_struct *g, *p;
6096
6097 #if BITS_PER_LONG == 32
6098         printk(KERN_INFO
6099                 "  task                PC stack   pid father\n");
6100 #else
6101         printk(KERN_INFO
6102                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6103 #endif
6104         read_lock(&tasklist_lock);
6105         do_each_thread(g, p) {
6106                 /*
6107                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6108                  * console might take alot of time:
6109                  */
6110                 touch_nmi_watchdog();
6111                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6112                         sched_show_task(p);
6113         } while_each_thread(g, p);
6114
6115         touch_all_softlockup_watchdogs();
6116
6117 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6118         sysrq_sched_debug_show();
6119 #endif
6120         read_unlock(&tasklist_lock);
6121         /*
6122          * Only show locks if all tasks are dumped:
6123          */
6124         if (state_filter == -1)
6125                 debug_show_all_locks();
6126 }
6127
6128 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6129 {
6130         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6131 }
6132
6133 /**
6134  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6135  * @idle: task in question
6136  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6137  *
6138  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6139  * flag, to make booting more robust.
6140  */
6141 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6142 {
6143         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6144         unsigned long flags;
6145
6146         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6147
6148         __sched_fork(idle);
6149         idle->se.exec_start = sched_clock();
6150
6151         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6152         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6153         __set_task_cpu(idle, cpu);
6154
6155         rq->curr = rq->idle = idle;
6156 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6157         idle->oncpu = 1;
6158 #endif
6159         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6160
6161         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6162 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6163         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6164 #else
6165         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6166 #endif
6167         /*
6168          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6169          */
6170         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6171         ftrace_graph_init_task(idle);
6172 }
6173
6174 /*
6175  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6176  * indicates which cpus entered this state. This is used
6177  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6178  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6179  * always be CPU_BITS_NONE.
6180  */
6181 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6182
6183 /*
6184  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6185  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6186  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6187  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6188  * number of CPUs.
6189  *
6190  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6191  */
6192 static inline void sched_init_granularity(void)
6193 {
6194         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6195         const unsigned long limit = 200000000;
6196
6197         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6198         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6199                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6200
6201         sysctl_sched_latency *= factor;
6202         if (sysctl_sched_latency > limit)
6203                 sysctl_sched_latency = limit;
6204
6205         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6206
6207         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6208 }
6209
6210 #ifdef CONFIG_SMP
6211 /*
6212  * This is how migration works:
6213  *
6214  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6215  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6216  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6217  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6218  *    thread off the CPU)
6219  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6220  *    task is still in the wrong runqueue.
6221  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6222  *    it and puts it into the right queue.
6223  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6224  * 7) we wake up and the migration is done.
6225  */
6226
6227 /*
6228  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6229  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6230  * is removed from the allowed bitmask.
6231  *
6232  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6233  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6234  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6235  */
6236 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6237 {
6238         struct migration_req req;
6239         unsigned long flags;
6240         struct rq *rq;
6241         int ret = 0;
6242
6243         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6244         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6245                 ret = -EINVAL;
6246                 goto out;
6247         }
6248
6249         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6250                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6251                 ret = -EINVAL;
6252                 goto out;
6253         }
6254
6255         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6256                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6257         else {
6258                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6259                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6260         }
6261
6262         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6263         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6264                 goto out;
6265
6266         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6267                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6268                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6269                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6270                 wait_for_completion(&req.done);
6271                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6272                 return 0;
6273         }
6274 out:
6275         task_rq_unlock(rq, &flags);
6276
6277         return ret;
6278 }
6279 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6280
6281 /*
6282  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6283  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6284  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6285  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6286  *
6287  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6288  * as the task is no longer on this CPU.
6289  *
6290  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6291  */
6292 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6293 {
6294         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6295         int ret = 0, on_rq;
6296
6297         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6298                 return ret;
6299
6300         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6301         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6302
6303         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6304         /* Already moved. */
6305         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6306                 goto done;
6307         /* Affinity changed (again). */
6308         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6309                 goto fail;
6310
6311         on_rq = p->se.on_rq;
6312         if (on_rq)
6313                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6314
6315         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6316         if (on_rq) {
6317                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6318                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6319         }
6320 done:
6321         ret = 1;
6322 fail:
6323         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6324         return ret;
6325 }
6326
6327 /*
6328  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6329  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6330  * another runqueue.
6331  */
6332 static int migration_thread(void *data)
6333 {
6334         int cpu = (long)data;
6335         struct rq *rq;
6336
6337         rq = cpu_rq(cpu);
6338         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6339
6340         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6341         while (!kthread_should_stop()) {
6342                 struct migration_req *req;
6343                 struct list_head *head;
6344
6345                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6346
6347                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6348                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6349                         goto wait_to_die;
6350                 }
6351
6352                 if (rq->active_balance) {
6353                         active_load_balance(rq, cpu);
6354                         rq->active_balance = 0;
6355                 }
6356
6357                 head = &rq->migration_queue;
6358
6359                 if (list_empty(head)) {
6360                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6361                         schedule();
6362                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6363                         continue;
6364                 }
6365                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6366                 list_del_init(head->next);
6367
6368                 spin_unlock(&rq->lock);
6369                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6370                 local_irq_enable();
6371
6372                 complete(&req->done);
6373         }
6374         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6375         return 0;
6376
6377 wait_to_die:
6378         /* Wait for kthread_stop */
6379         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6380         while (!kthread_should_stop()) {
6381                 schedule();
6382                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6383         }
6384         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6385         return 0;
6386 }
6387
6388 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6389
6390 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6391 {
6392         int ret;
6393
6394         local_irq_disable();
6395         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6396         local_irq_enable();
6397         return ret;
6398 }
6399
6400 /*
6401  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6402  */
6403 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6404 {
6405         int dest_cpu;
6406         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6407
6408 again:
6409         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6410         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6411                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6412                         goto move;
6413
6414         /* Any allowed, online CPU? */
6415         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6416         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6417                 goto move;
6418
6419         /* No more Mr. Nice Guy. */
6420         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6421                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6422                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6423
6424                 /*
6425                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6426                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6427                  * leave kernel.
6428                  */
6429                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6430                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6431                                "longer affine to cpu%d\n",
6432                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6433                 }
6434         }
6435
6436 move:
6437         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6438         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6439                 goto again;
6440 }
6441
6442 /*
6443  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6444  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6445  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6446  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6447  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6448  */
6449 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6450 {
6451         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6452         unsigned long flags;
6453
6454         local_irq_save(flags);
6455         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6456         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6457         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6458         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6459         local_irq_restore(flags);
6460 }
6461
6462 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6463 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6464 {
6465         struct task_struct *p, *t;
6466
6467         read_lock(&tasklist_lock);
6468
6469         do_each_thread(t, p) {
6470                 if (p == current)
6471                         continue;
6472
6473                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6474                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6475         } while_each_thread(t, p);
6476
6477         read_unlock(&tasklist_lock);
6478 }
6479
6480 /*
6481  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6482  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6483  * Used by CPU offline code.
6484  */
6485 void sched_idle_next(void)
6486 {
6487         int this_cpu = smp_processor_id();
6488         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6489         struct task_struct *p = rq->idle;
6490         unsigned long flags;
6491
6492         /* cpu has to be offline */
6493         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6494
6495         /*
6496          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6497          * and interrupts disabled on the current cpu.
6498          */
6499         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6500
6501         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6502
6503         update_rq_clock(rq);
6504         activate_task(rq, p, 0);
6505
6506         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6507 }
6508
6509 /*
6510  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6511  * offline.
6512  */
6513 void idle_task_exit(void)
6514 {
6515         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6516
6517         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6518
6519         if (mm != &init_mm)
6520                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6521         mmdrop(mm);
6522 }
6523
6524 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6525 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6526 {
6527         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6528
6529         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6530         BUG_ON(!p->exit_state);
6531
6532         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6533         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6534
6535         get_task_struct(p);
6536
6537         /*
6538          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6539          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6540          * fine.
6541          */
6542         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6543         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6544         spin_lock_irq(&rq->lock);
6545
6546         put_task_struct(p);
6547 }
6548
6549 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6550 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6551 {
6552         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6553         struct task_struct *next;
6554
6555         for ( ; ; ) {
6556                 if (!rq->nr_running)
6557                         break;
6558                 update_rq_clock(rq);
6559                 next = pick_next_task(rq);
6560                 if (!next)
6561                         break;
6562                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6563                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6564
6565         }
6566 }
6567 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6568
6569 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6570
6571 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6572         {
6573                 .procname       = "sched_domain",
6574                 .mode           = 0555,
6575         },
6576         {0, },
6577 };
6578
6579 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6580         {
6581                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6582                 .procname       = "kernel",
6583                 .mode           = 0555,
6584                 .child          = sd_ctl_dir,
6585         },
6586         {0, },
6587 };
6588
6589 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6590 {
6591         struct ctl_table *entry =
6592                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6593
6594         return entry;
6595 }
6596
6597 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6598 {
6599         struct ctl_table *entry;
6600
6601         /*
6602          * In the intermediate directories, both the child directory and
6603          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6604          * will always be set. In the lowest directory the names are
6605          * static strings and all have proc handlers.
6606          */
6607         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6608                 if (entry->child)
6609                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6610                 if (entry->proc_handler == NULL)
6611                         kfree(entry->procname);
6612         }
6613
6614         kfree(*tablep);
6615         *tablep = NULL;
6616 }
6617
6618 static void
6619 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6620                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6621                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6622 {
6623         entry->procname = procname;
6624         entry->data = data;
6625         entry->maxlen = maxlen;
6626         entry->mode = mode;
6627         entry->proc_handler = proc_handler;
6628 }
6629
6630 static struct ctl_table *
6631 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6632 {
6633         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6634
6635         if (table == NULL)
6636                 return NULL;
6637
6638         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6639                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6640         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6641                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6642         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6643                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6644         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6645                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6646         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6647                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6648         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6649                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6650         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6651                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6652         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6653                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6654         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6655                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6656         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6657                 &sd->cache_nice_tries,
6658                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6659         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6660                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6661         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6662                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6663         /* &table[12] is terminator */
6664
6665         return table;
6666 }
6667
6668 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6669 {
6670         struct ctl_table *entry, *table;
6671         struct sched_domain *sd;
6672         int domain_num = 0, i;
6673         char buf[32];
6674
6675         for_each_domain(cpu, sd)
6676                 domain_num++;
6677         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6678         if (table == NULL)
6679                 return NULL;
6680
6681         i = 0;
6682         for_each_domain(cpu, sd) {
6683                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6684                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6685                 entry->mode = 0555;
6686                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6687                 entry++;
6688                 i++;
6689         }
6690         return table;
6691 }
6692
6693 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6694 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6695 {
6696         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6697         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6698         char buf[32];
6699
6700         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6701         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6702
6703         if (entry == NULL)
6704                 return;
6705
6706         for_each_online_cpu(i) {
6707                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6708                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6709                 entry->mode = 0555;
6710                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6711                 entry++;
6712         }
6713
6714         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6715         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6716 }
6717
6718 /* may be called multiple times per register */
6719 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6720 {
6721         if (sd_sysctl_header)
6722                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6723         sd_sysctl_header = NULL;
6724         if (sd_ctl_dir[0].child)
6725                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6726 }
6727 #else
6728 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6729 {
6730 }
6731 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6732 {
6733 }
6734 #endif
6735
6736 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6737 {
6738         if (!rq->online) {
6739                 const struct sched_class *class;
6740
6741                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6742                 rq->online = 1;
6743
6744                 for_each_class(class) {
6745                         if (class->rq_online)
6746                                 class->rq_online(rq);
6747                 }
6748         }
6749 }
6750
6751 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6752 {
6753         if (rq->online) {
6754                 const struct sched_class *class;
6755
6756                 for_each_class(class) {
6757                         if (class->rq_offline)
6758                                 class->rq_offline(rq);
6759                 }
6760
6761                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6762                 rq->online = 0;
6763         }
6764 }
6765
6766 /*
6767  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6768  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6769  */
6770 static int __cpuinit
6771 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6772 {
6773         struct task_struct *p;
6774         int cpu = (long)hcpu;
6775         unsigned long flags;
6776         struct rq *rq;
6777
6778         switch (action) {
6779
6780         case CPU_UP_PREPARE:
6781         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6782                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6783                 if (IS_ERR(p))
6784                         return NOTIFY_BAD;
6785                 kthread_bind(p, cpu);
6786                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6787                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6788                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6789                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6790                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6791                 break;
6792
6793         case CPU_ONLINE:
6794         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6795                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6796                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6797
6798                 /* Update our root-domain */
6799                 rq = cpu_rq(cpu);
6800                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6801                 if (rq->rd) {
6802                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6803
6804                         set_rq_online(rq);
6805                 }
6806                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6807                 break;
6808
6809 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6810         case CPU_UP_CANCELED:
6811         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6812                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6813                         break;
6814                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6815                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6816                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6817                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6818                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6819                 break;
6820
6821         case CPU_DEAD:
6822         case CPU_DEAD_FROZEN:
6823                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6824                 migrate_live_tasks(cpu);
6825                 rq = cpu_rq(cpu);
6826                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6827                 rq->migration_thread = NULL;
6828                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6829                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6830                 update_rq_clock(rq);
6831                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6832                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6833                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6834                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6835                 migrate_dead_tasks(cpu);
6836                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6837                 cpuset_unlock();
6838                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6839                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6840
6841                 /*
6842                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6843                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6844                  * the requestors.
6845                  */
6846                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6847                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6848                         struct migration_req *req;
6849
6850                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6851                                          struct migration_req, list);
6852                         list_del_init(&req->list);
6853                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6854                         complete(&req->done);
6855                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6856                 }
6857                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6858                 break;
6859
6860         case CPU_DYING:
6861         case CPU_DYING_FROZEN:
6862                 /* Update our root-domain */
6863                 rq = cpu_rq(cpu);
6864                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6865                 if (rq->rd) {
6866                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6867                         set_rq_offline(rq);
6868                 }
6869                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6870                 break;
6871 #endif
6872         }
6873         return NOTIFY_OK;
6874 }
6875
6876 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6877  * happens before everything else.
6878  */
6879 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6880         .notifier_call = migration_call,
6881         .priority = 10
6882 };
6883
6884 static int __init migration_init(void)
6885 {
6886         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6887         int err;
6888
6889         /* Start one for the boot CPU: */
6890         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6891         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6892         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6893         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6894
6895         return err;
6896 }
6897 early_initcall(migration_init);
6898 #endif
6899
6900 #ifdef CONFIG_SMP
6901
6902 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6903
6904 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6905                                   struct cpumask *groupmask)
6906 {
6907         struct sched_group *group = sd->groups;
6908         char str[256];
6909
6910         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6911         cpumask_clear(groupmask);
6912
6913         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6914
6915         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6916                 printk("does not load-balance\n");
6917                 if (sd->parent)
6918                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6919                                         " has parent");
6920                 return -1;
6921         }
6922
6923         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6924
6925         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6926                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6927                                 "CPU%d\n", cpu);
6928         }
6929         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6930                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6931                                 " CPU%d\n", cpu);
6932         }
6933
6934         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6935         do {
6936                 if (!group) {
6937                         printk("\n");
6938                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6939                         break;
6940                 }
6941
6942                 if (!group->__cpu_power) {
6943                         printk(KERN_CONT "\n");
6944                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6945                                         "set\n");
6946                         break;
6947                 }
6948
6949                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6950                         printk(KERN_CONT "\n");
6951                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6952                         break;
6953                 }
6954
6955                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6956                         printk(KERN_CONT "\n");
6957                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6958                         break;
6959                 }
6960
6961                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6962
6963                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6964                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6965
6966                 group = group->next;
6967         } while (group != sd->groups);
6968         printk(KERN_CONT "\n");
6969
6970         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6971                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6972
6973         if (sd->parent &&
6974             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6975                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6976                         "of domain->span\n");
6977         return 0;
6978 }
6979
6980 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6981 {
6982         cpumask_var_t groupmask;
6983         int level = 0;
6984
6985         if (!sd) {
6986                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6987                 return;
6988         }
6989
6990         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6991
6992         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6993                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6994                 return;
6995         }
6996
6997         for (;;) {
6998                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6999                         break;
7000                 level++;
7001                 sd = sd->parent;
7002                 if (!sd)
7003                         break;
7004         }
7005         free_cpumask_var(groupmask);
7006 }
7007 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7008 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7009 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7010
7011 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7012 {
7013         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7014                 return 1;
7015
7016         /* Following flags need at least 2 groups */
7017         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7018                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7019                          SD_BALANCE_FORK |
7020                          SD_BALANCE_EXEC |
7021                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7022                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7023                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7024                         return 0;
7025         }
7026
7027         /* Following flags don't use groups */
7028         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7029                          SD_WAKE_AFFINE |
7030                          SD_WAKE_BALANCE))
7031                 return 0;
7032
7033         return 1;
7034 }
7035
7036 static int
7037 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7038 {
7039         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7040
7041         if (sd_degenerate(parent))
7042                 return 1;
7043
7044         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7045                 return 0;
7046
7047         /* Does parent contain flags not in child? */
7048         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7049         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7050                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7051         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7052         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7053                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7054                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7055                                 SD_BALANCE_FORK |
7056                                 SD_BALANCE_EXEC |
7057                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7058                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7059                 if (nr_node_ids == 1)
7060                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7061         }
7062         if (~cflags & pflags)
7063                 return 0;
7064
7065         return 1;
7066 }
7067
7068 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7069 {
7070         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7071
7072         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7073         free_cpumask_var(rd->online);
7074         free_cpumask_var(rd->span);
7075         kfree(rd);
7076 }
7077
7078 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7079 {
7080         struct root_domain *old_rd = NULL;
7081         unsigned long flags;
7082
7083         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7084
7085         if (rq->rd) {
7086                 old_rd = rq->rd;
7087
7088                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7089                         set_rq_offline(rq);
7090
7091                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7092
7093                 /*
7094                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7095                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7096                  * in this function:
7097                  */
7098                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7099                         old_rd = NULL;
7100         }
7101
7102         atomic_inc(&rd->refcount);
7103         rq->rd = rd;
7104
7105         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7106         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7107                 set_rq_online(rq);
7108
7109         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7110
7111         if (old_rd)
7112                 free_rootdomain(old_rd);
7113 }
7114
7115 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7116 {
7117         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7118
7119         if (bootmem) {
7120                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7121                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7122                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7123                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7124                 return 0;
7125         }
7126
7127         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7128                 goto out;
7129         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7130                 goto free_span;
7131         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7132                 goto free_online;
7133
7134         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7135                 goto free_rto_mask;
7136         return 0;
7137
7138 free_rto_mask:
7139         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7140 free_online:
7141         free_cpumask_var(rd->online);
7142 free_span:
7143         free_cpumask_var(rd->span);
7144 out:
7145         return -ENOMEM;
7146 }
7147
7148 static void init_defrootdomain(void)
7149 {
7150         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7151
7152         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7153 }
7154
7155 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7156 {
7157         struct root_domain *rd;
7158
7159         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7160         if (!rd)
7161                 return NULL;
7162
7163         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7164                 kfree(rd);
7165                 return NULL;
7166         }
7167
7168         return rd;
7169 }
7170
7171 /*
7172  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7173  * hold the hotplug lock.
7174  */
7175 static void
7176 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7177 {
7178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7179         struct sched_domain *tmp;
7180
7181         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7182         for (tmp = sd; tmp; ) {
7183                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7184                 if (!parent)
7185                         break;
7186
7187                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7188                         tmp->parent = parent->parent;
7189                         if (parent->parent)
7190                                 parent->parent->child = tmp;
7191                 } else
7192                         tmp = tmp->parent;
7193         }
7194
7195         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7196                 sd = sd->parent;
7197                 if (sd)
7198                         sd->child = NULL;
7199         }
7200
7201         sched_domain_debug(sd, cpu);
7202
7203         rq_attach_root(rq, rd);
7204         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7205 }
7206
7207 /* cpus with isolated domains */
7208 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7209
7210 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7211 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7212 {
7213         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7214         return 1;
7215 }
7216
7217 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7218
7219 /*
7220  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7221  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7222  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7223  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7224  *
7225  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7226  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7227  * and ->cpu_power to 0.
7228  */
7229 static void
7230 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7231                         const struct cpumask *cpu_map,
7232                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7233                                         struct sched_group **sg,
7234                                         struct cpumask *tmpmask),
7235                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7236 {
7237         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7238         int i;
7239
7240         cpumask_clear(covered);
7241
7242         for_each_cpu(i, span) {
7243                 struct sched_group *sg;
7244                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7245                 int j;
7246
7247                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7248                         continue;
7249
7250                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7251                 sg->__cpu_power = 0;
7252
7253                 for_each_cpu(j, span) {
7254                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7255                                 continue;
7256
7257                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7258                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7259                 }
7260                 if (!first)
7261                         first = sg;
7262                 if (last)
7263                         last->next = sg;
7264                 last = sg;
7265         }
7266         last->next = first;
7267 }
7268
7269 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7270
7271 #ifdef CONFIG_NUMA
7272
7273 /**
7274  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7275  * @node: node whose sched_domain we're building
7276  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7277  *
7278  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7279  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7280  *
7281  * Should use nodemask_t.
7282  */
7283 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7284 {
7285         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7286
7287         min_val = INT_MAX;
7288
7289         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7290                 /* Start at @node */
7291                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7292
7293                 if (!nr_cpus_node(n))
7294                         continue;
7295
7296                 /* Skip already used nodes */
7297                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7298                         continue;
7299
7300                 /* Simple min distance search */
7301                 val = node_distance(node, n);
7302
7303                 if (val < min_val) {
7304                         min_val = val;
7305                         best_node = n;
7306                 }
7307         }
7308
7309         node_set(best_node, *used_nodes);
7310         return best_node;
7311 }
7312
7313 /**
7314  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7315  * @node: node whose cpumask we're constructing
7316  * @span: resulting cpumask
7317  *
7318  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7319  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7320  * out optimally.
7321  */
7322 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7323 {
7324         nodemask_t used_nodes;
7325         int i;
7326
7327         cpumask_clear(span);
7328         nodes_clear(used_nodes);
7329
7330         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7331         node_set(node, used_nodes);
7332
7333         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7334                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7335
7336                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7337         }
7338 }
7339 #endif /* CONFIG_NUMA */
7340
7341 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7342
7343 /*
7344  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7345  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7346  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7347  */
7348 struct static_sched_group {
7349         struct sched_group sg;
7350         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7351 };
7352
7353 struct static_sched_domain {
7354         struct sched_domain sd;
7355         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7356 };
7357
7358 /*
7359  * SMT sched-domains:
7360  */
7361 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7362 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7363 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7364
7365 static int
7366 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7367                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7368 {
7369         if (sg)
7370                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7371         return cpu;
7372 }
7373 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7374
7375 /*
7376  * multi-core sched-domains:
7377  */
7378 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7379 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7380 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7381 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7382
7383 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7384 static int
7385 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7386                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7387 {
7388         int group;
7389
7390         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7391         group = cpumask_first(mask);
7392         if (sg)
7393                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7394         return group;
7395 }
7396 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7397 static int
7398 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7399                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7400 {
7401         if (sg)
7402                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7403         return cpu;
7404 }
7405 #endif
7406
7407 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7408 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7409
7410 static int
7411 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7412                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7413 {
7414         int group;
7415 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7416         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7417         group = cpumask_first(mask);
7418 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7419         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7420         group = cpumask_first(mask);
7421 #else
7422         group = cpu;
7423 #endif
7424         if (sg)
7425                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7426         return group;
7427 }
7428
7429 #ifdef CONFIG_NUMA
7430 /*
7431  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7432  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7433  * gets dynamically allocated.
7434  */
7435 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7436 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7437
7438 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7439 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7440
7441 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7442                                  struct sched_group **sg,
7443                                  struct cpumask *nodemask)
7444 {
7445         int group;
7446
7447         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7448         group = cpumask_first(nodemask);
7449
7450         if (sg)
7451                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7452         return group;
7453 }
7454
7455 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7456 {
7457         struct sched_group *sg = group_head;
7458         int j;
7459
7460         if (!sg)
7461                 return;
7462         do {
7463                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7464                         struct sched_domain *sd;
7465
7466                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7467                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7468                                 /*
7469                                  * Only add "power" once for each
7470                                  * physical package.
7471                                  */
7472                                 continue;
7473                         }
7474
7475                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7476                 }
7477                 sg = sg->next;
7478         } while (sg != group_head);
7479 }
7480 #endif /* CONFIG_NUMA */
7481
7482 #ifdef CONFIG_NUMA
7483 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7484 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7485                               struct cpumask *nodemask)
7486 {
7487         int cpu, i;
7488
7489         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7490                 struct sched_group **sched_group_nodes
7491                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7492
7493                 if (!sched_group_nodes)
7494                         continue;
7495
7496                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7497                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7498
7499                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7500                         if (cpumask_empty(nodemask))
7501                                 continue;
7502
7503                         if (sg == NULL)
7504                                 continue;
7505                         sg = sg->next;
7506 next_sg:
7507                         oldsg = sg;
7508                         sg = sg->next;
7509                         kfree(oldsg);
7510                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7511                                 goto next_sg;
7512                 }
7513                 kfree(sched_group_nodes);
7514                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7515         }
7516 }
7517 #else /* !CONFIG_NUMA */
7518 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7519                               struct cpumask *nodemask)
7520 {
7521 }
7522 #endif /* CONFIG_NUMA */
7523
7524 /*
7525  * Initialize sched groups cpu_power.
7526  *
7527  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7528  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7529  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7530  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7531  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7532  * less cpu_power.
7533  *
7534  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7535  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7536  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7537  */
7538 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7539 {
7540         struct sched_domain *child;
7541         struct sched_group *group;
7542
7543         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7544
7545         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7546                 return;
7547
7548         child = sd->child;
7549
7550         sd->groups->__cpu_power = 0;
7551
7552         /*
7553          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7554          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7555          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7556          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7557          * same sched domain.
7558          */
7559         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7560                        (child->flags &
7561                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7562                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7563                 return;
7564         }
7565
7566         /*
7567          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7568          */
7569         group = child->groups;
7570         do {
7571                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7572                 group = group->next;
7573         } while (group != child->groups);
7574 }
7575
7576 /*
7577  * Initializers for schedule domains
7578  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7579  */
7580
7581 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7582 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7583 #else
7584 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7585 #endif
7586
7587 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7588
7589 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7590 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7591 {                                                               \
7592         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7593         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7594         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7595         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7596 }
7597
7598 SD_INIT_FUNC(CPU)
7599 #ifdef CONFIG_NUMA
7600  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7601  SD_INIT_FUNC(NODE)
7602 #endif
7603 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7604  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7605 #endif
7606 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7607  SD_INIT_FUNC(MC)
7608 #endif
7609
7610 static int default_relax_domain_level = -1;
7611
7612 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7613 {
7614         unsigned long val;
7615
7616         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7617         if (val < SD_LV_MAX)
7618                 default_relax_domain_level = val;
7619
7620         return 1;
7621 }
7622 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7623
7624 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7625                                  struct sched_domain_attr *attr)
7626 {
7627         int request;
7628
7629         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7630                 if (default_relax_domain_level < 0)
7631                         return;
7632                 else
7633                         request = default_relax_domain_level;
7634         } else
7635                 request = attr->relax_domain_level;
7636         if (request < sd->level) {
7637                 /* turn off idle balance on this domain */
7638                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7639         } else {
7640                 /* turn on idle balance on this domain */
7641                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7642         }
7643 }
7644
7645 /*
7646  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7647  * to the individual cpus
7648  */
7649 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7650                                  struct sched_domain_attr *attr)
7651 {
7652         int i, err = -ENOMEM;
7653         struct root_domain *rd;
7654         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7655                 tmpmask;
7656 #ifdef CONFIG_NUMA
7657         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7658         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7659         int sd_allnodes = 0;
7660
7661         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7662                 goto out;
7663         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7664                 goto free_domainspan;
7665         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7666                 goto free_covered;
7667 #endif
7668
7669         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7670                 goto free_notcovered;
7671         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7672                 goto free_nodemask;
7673         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7674                 goto free_this_sibling_map;
7675         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7676                 goto free_this_core_map;
7677         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7678                 goto free_send_covered;
7679
7680 #ifdef CONFIG_NUMA
7681         /*
7682          * Allocate the per-node list of sched groups
7683          */
7684         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7685                                     GFP_KERNEL);
7686         if (!sched_group_nodes) {
7687                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7688                 goto free_tmpmask;
7689         }
7690 #endif
7691
7692         rd = alloc_rootdomain();
7693         if (!rd) {
7694                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7695                 goto free_sched_groups;
7696         }
7697
7698 #ifdef CONFIG_NUMA
7699         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7700 #endif
7701
7702         /*
7703          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7704          */
7705         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7706                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7707
7708                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7709
7710 #ifdef CONFIG_NUMA
7711                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7712                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7713                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7714                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7715                         set_domain_attribute(sd, attr);
7716                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7717                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7718                         p = sd;
7719                         sd_allnodes = 1;
7720                 } else
7721                         p = NULL;
7722
7723                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7724                 SD_INIT(sd, NODE);
7725                 set_domain_attribute(sd, attr);
7726                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7727                 sd->parent = p;
7728                 if (p)
7729                         p->child = sd;
7730                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7731                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7732 #endif
7733
7734                 p = sd;
7735                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7736                 SD_INIT(sd, CPU);
7737                 set_domain_attribute(sd, attr);
7738                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7739                 sd->parent = p;
7740                 if (p)
7741                         p->child = sd;
7742                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7743
7744 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7745                 p = sd;
7746                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7747                 SD_INIT(sd, MC);
7748                 set_domain_attribute(sd, attr);
7749                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7750                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7751                 sd->parent = p;
7752                 p->child = sd;
7753                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7754 #endif
7755
7756 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7757                 p = sd;
7758                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7759                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7760                 set_domain_attribute(sd, attr);
7761                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7762                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7763                 sd->parent = p;
7764                 p->child = sd;
7765                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7766 #endif
7767         }
7768
7769 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7770         /* Set up CPU (sibling) groups */
7771         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7772                 cpumask_and(this_sibling_map,
7773                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7774                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7775                         continue;
7776
7777                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7778                                         &cpu_to_cpu_group,
7779                                         send_covered, tmpmask);
7780         }
7781 #endif
7782
7783 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7784         /* Set up multi-core groups */
7785         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7786                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7787                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7788                         continue;
7789
7790                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7791                                         &cpu_to_core_group,
7792                                         send_covered, tmpmask);
7793         }
7794 #endif
7795
7796         /* Set up physical groups */
7797         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7798                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7799                 if (cpumask_empty(nodemask))
7800                         continue;
7801
7802                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7803                                         &cpu_to_phys_group,
7804                                         send_covered, tmpmask);
7805         }
7806
7807 #ifdef CONFIG_NUMA
7808         /* Set up node groups */
7809         if (sd_allnodes) {
7810                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7811                                         &cpu_to_allnodes_group,
7812                                         send_covered, tmpmask);
7813         }
7814
7815         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7816                 /* Set up node groups */
7817                 struct sched_group *sg, *prev;
7818                 int j;
7819
7820                 cpumask_clear(covered);
7821                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7822                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7823                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7824                         continue;
7825                 }
7826
7827                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7828                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7829
7830                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7831                                   GFP_KERNEL, i);
7832                 if (!sg) {
7833                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7834                                 "node %d\n", i);
7835                         goto error;
7836                 }
7837                 sched_group_nodes[i] = sg;
7838                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7839                         struct sched_domain *sd;
7840
7841                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7842                         sd->groups = sg;
7843                 }
7844                 sg->__cpu_power = 0;
7845                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7846                 sg->next = sg;
7847                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7848                 prev = sg;
7849
7850                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7851                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7852
7853                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7854                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7855                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7856                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7857                                 break;
7858
7859                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7860                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7861                                 continue;
7862
7863                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7864                                           cpumask_size(),
7865                                           GFP_KERNEL, i);
7866                         if (!sg) {
7867                                 printk(KERN_WARNING
7868                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7869                                 goto error;
7870                         }
7871                         sg->__cpu_power = 0;
7872                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7873                         sg->next = prev->next;
7874                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7875                         prev->next = sg;
7876                         prev = sg;
7877                 }
7878         }
7879 #endif
7880
7881         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7882 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7883         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7884                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7885
7886                 init_sched_groups_power(i, sd);
7887         }
7888 #endif
7889 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7890         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7891                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7892
7893                 init_sched_groups_power(i, sd);
7894         }
7895 #endif
7896
7897         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7898                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7899
7900                 init_sched_groups_power(i, sd);
7901         }
7902
7903 #ifdef CONFIG_NUMA
7904         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7905                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7906
7907         if (sd_allnodes) {
7908                 struct sched_group *sg;
7909
7910                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7911                                                                 tmpmask);
7912                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7913         }
7914 #endif
7915
7916         /* Attach the domains */
7917         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7918                 struct sched_domain *sd;
7919 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7920                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7921 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7922                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7923 #else
7924                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7925 #endif
7926                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7927         }
7928
7929         err = 0;
7930
7931 free_tmpmask:
7932         free_cpumask_var(tmpmask);
7933 free_send_covered:
7934         free_cpumask_var(send_covered);
7935 free_this_core_map:
7936         free_cpumask_var(this_core_map);
7937 free_this_sibling_map:
7938         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7939 free_nodemask:
7940         free_cpumask_var(nodemask);
7941 free_notcovered:
7942 #ifdef CONFIG_NUMA
7943         free_cpumask_var(notcovered);
7944 free_covered:
7945         free_cpumask_var(covered);
7946 free_domainspan:
7947         free_cpumask_var(domainspan);
7948 out:
7949 #endif
7950         return err;
7951
7952 free_sched_groups:
7953 #ifdef CONFIG_NUMA
7954         kfree(sched_group_nodes);
7955 #endif
7956         goto free_tmpmask;
7957
7958 #ifdef CONFIG_NUMA
7959 error:
7960         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7961         free_rootdomain(rd);
7962         goto free_tmpmask;
7963 #endif
7964 }
7965
7966 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7967 {
7968         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7969 }
7970
7971 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7972 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7973 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7974                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7975
7976 /*
7977  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7978  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7979  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7980  */
7981 static cpumask_var_t fallback_doms;
7982
7983 /*
7984  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7985  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7986  * or 0 if it stayed the same.
7987  */
7988 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7989 {
7990         return 0;
7991 }
7992
7993 /*
7994  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7995  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7996  * exclude other special cases in the future.
7997  */
7998 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7999 {
8000         int err;
8001
8002         arch_update_cpu_topology();
8003         ndoms_cur = 1;
8004         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8005         if (!doms_cur)
8006                 doms_cur = fallback_doms;
8007         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8008         dattr_cur = NULL;
8009         err = build_sched_domains(doms_cur);
8010         register_sched_domain_sysctl();
8011
8012         return err;
8013 }
8014
8015 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8016                                        struct cpumask *tmpmask)
8017 {
8018         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8019 }
8020
8021 /*
8022  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8023  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8024  */
8025 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8026 {
8027         /* Save because hotplug lock held. */
8028         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8029         int i;
8030
8031         for_each_cpu(i, cpu_map)
8032                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8033         synchronize_sched();
8034         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8035 }
8036
8037 /* handle null as "default" */
8038 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8039                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8040 {
8041         struct sched_domain_attr tmp;
8042
8043         /* fast path */
8044         if (!new && !cur)
8045                 return 1;
8046
8047         tmp = SD_ATTR_INIT;
8048         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8049                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8050                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8051 }
8052
8053 /*
8054  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8055  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8056  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8057  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8058  *
8059  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8060  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8061  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8062  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8063  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8064  * it as it is.
8065  *
8066  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8067  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8068  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8069  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8070  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8071  * to be rebuilt.
8072  *
8073  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8074  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8075  * and it will not create the default domain.
8076  *
8077  * Call with hotplug lock held
8078  */
8079 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8080 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8081                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8082 {
8083         int i, j, n;
8084         int new_topology;
8085
8086         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8087
8088         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8089         unregister_sched_domain_sysctl();
8090
8091         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8092         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8093
8094         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8095
8096         /* Destroy deleted domains */
8097         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8098                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8099                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8100                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8101                                 goto match1;
8102                 }
8103                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8104                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8105 match1:
8106                 ;
8107         }
8108
8109         if (doms_new == NULL) {
8110                 ndoms_cur = 0;
8111                 doms_new = fallback_doms;
8112                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8113                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8114         }
8115
8116         /* Build new domains */
8117         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8118                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8119                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8120                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8121                                 goto match2;
8122                 }
8123                 /* no match - add a new doms_new */
8124                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8125                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8126 match2:
8127                 ;
8128         }
8129
8130         /* Remember the new sched domains */
8131         if (doms_cur != fallback_doms)
8132                 kfree(doms_cur);
8133         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8134         doms_cur = doms_new;
8135         dattr_cur = dattr_new;
8136         ndoms_cur = ndoms_new;
8137
8138         register_sched_domain_sysctl();
8139
8140         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8141 }
8142
8143 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8144 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8145 {
8146         get_online_cpus();
8147
8148         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8149         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8150
8151         rebuild_sched_domains();
8152         put_online_cpus();
8153 }
8154
8155 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8156 {
8157         unsigned int level = 0;
8158
8159         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8160                 return -EINVAL;
8161
8162         /*
8163          * level is always be positive so don't check for
8164          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8165          * What happens on 0 or 1 byte write,
8166          * need to check for count as well?
8167          */
8168
8169         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8170                 return -EINVAL;
8171
8172         if (smt)
8173                 sched_smt_power_savings = level;
8174         else
8175                 sched_mc_power_savings = level;
8176
8177         arch_reinit_sched_domains();
8178
8179         return count;
8180 }
8181
8182 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8183 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8184                                            char *page)
8185 {
8186         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8187 }
8188 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8189                                             const char *buf, size_t count)
8190 {
8191         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8192 }
8193 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8194                          sched_mc_power_savings_show,
8195                          sched_mc_power_savings_store);
8196 #endif
8197
8198 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8199 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8200                                             char *page)
8201 {
8202         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8203 }
8204 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8205                                              const char *buf, size_t count)
8206 {
8207         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8208 }
8209 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8210                    sched_smt_power_savings_show,
8211                    sched_smt_power_savings_store);
8212 #endif
8213
8214 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8215 {
8216         int err = 0;
8217
8218 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8219         if (smt_capable())
8220                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8221                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8222 #endif
8223 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8224         if (!err && mc_capable())
8225                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8226                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8227 #endif
8228         return err;
8229 }
8230 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8231
8232 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8233 /*
8234  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8235  * When cpusets are enabled they take over this function.
8236  */
8237 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8238                                 unsigned long action, void *hcpu)
8239 {
8240         switch (action) {
8241         case CPU_ONLINE:
8242         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8243         case CPU_DEAD:
8244         case CPU_DEAD_FROZEN:
8245                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8246                 return NOTIFY_OK;
8247
8248         default:
8249                 return NOTIFY_DONE;
8250         }
8251 }
8252 #endif
8253
8254 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8255                                 unsigned long action, void *hcpu)
8256 {
8257         int cpu = (int)(long)hcpu;
8258
8259         switch (action) {
8260         case CPU_DOWN_PREPARE:
8261         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8262                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8263                 return NOTIFY_OK;
8264
8265         case CPU_DOWN_FAILED:
8266         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8267         case CPU_ONLINE:
8268         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8269                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8270                 return NOTIFY_OK;
8271
8272         default:
8273                 return NOTIFY_DONE;
8274         }
8275 }
8276
8277 void __init sched_init_smp(void)
8278 {
8279         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8280
8281         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8282
8283 #if defined(CONFIG_NUMA)
8284         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8285                                                                 GFP_KERNEL);
8286         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8287 #endif
8288         get_online_cpus();
8289         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8290         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8291         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8292         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8293                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8294         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8295         put_online_cpus();
8296
8297 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8298         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8299         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8300 #endif
8301
8302         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8303         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8304
8305         init_hrtick();
8306
8307         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8308         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8309                 BUG();
8310         sched_init_granularity();
8311         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8312
8313         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8314         init_sched_rt_class();
8315 }
8316 #else
8317 void __init sched_init_smp(void)
8318 {
8319         sched_init_granularity();
8320 }
8321 #endif /* CONFIG_SMP */
8322
8323 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8324 {
8325         return in_lock_functions(addr) ||
8326                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8327                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8328 }
8329
8330 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8331 {
8332         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8333         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8335         cfs_rq->rq = rq;
8336 #endif
8337         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8338 }
8339
8340 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8341 {
8342         struct rt_prio_array *array;
8343         int i;
8344
8345         array = &rt_rq->active;
8346         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8347                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8348                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8349         }
8350         /* delimiter for bitsearch: */
8351         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8352
8353 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8354         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8355 #ifdef CONFIG_SMP
8356         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8357 #endif
8358 #endif
8359 #ifdef CONFIG_SMP
8360         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8361         rt_rq->overloaded = 0;
8362         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8363 #endif
8364
8365         rt_rq->rt_time = 0;
8366         rt_rq->rt_throttled = 0;
8367         rt_rq->rt_runtime = 0;
8368         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8369
8370 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8371         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8372         rt_rq->rq = rq;
8373 #endif
8374 }
8375
8376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8377 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8378                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8379                                 struct sched_entity *parent)
8380 {
8381         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8382         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8383         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8384         cfs_rq->tg = tg;
8385         if (add)
8386                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8387
8388         tg->se[cpu] = se;
8389         /* se could be NULL for init_task_group */
8390         if (!se)
8391                 return;
8392
8393         if (!parent)
8394                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8395         else
8396                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8397
8398         se->my_q = cfs_rq;
8399         se->load.weight = tg->shares;
8400         se->load.inv_weight = 0;
8401         se->parent = parent;
8402 }
8403 #endif
8404
8405 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8406 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8407                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8408                 struct sched_rt_entity *parent)
8409 {
8410         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8411
8412         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8413         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8414         rt_rq->tg = tg;
8415         rt_rq->rt_se = rt_se;
8416         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8417         if (add)
8418                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8419
8420         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8421         if (!rt_se)
8422                 return;
8423
8424         if (!parent)
8425                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8426         else
8427                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8428
8429         rt_se->my_q = rt_rq;
8430         rt_se->parent = parent;
8431         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8432 }
8433 #endif
8434
8435 void __init sched_init(void)
8436 {
8437         int i, j;
8438         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8439
8440 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8441         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8442 #endif
8443 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8444         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8445 #endif
8446 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8447         alloc_size *= 2;
8448 #endif
8449         /*
8450          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8451          * we use alloc_bootmem().
8452          */
8453         if (alloc_size) {
8454                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8455
8456 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8457                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8458                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8459
8460                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8461                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8462
8463 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8464                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8465                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8466
8467                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8468                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8469 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8470 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8472                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8473                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8474
8475                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8476                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8477
8478 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8479                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8480                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8481
8482                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8483                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8484 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8485 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8486         }
8487
8488 #ifdef CONFIG_SMP
8489         init_defrootdomain();
8490 #endif
8491
8492         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8493                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8494
8495 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8496         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8497                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8498 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8499         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8500                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8501 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8502 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8503
8504 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8505         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8506         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8507
8508 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8509         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8510         init_task_group.parent = &root_task_group;
8511         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8512 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8513 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8514
8515         for_each_possible_cpu(i) {
8516                 struct rq *rq;
8517
8518                 rq = cpu_rq(i);
8519                 spin_lock_init(&rq->lock);
8520                 rq->nr_running = 0;
8521                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8522                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8523 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8524                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8525                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8526 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8527                 /*
8528                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8529                  *
8530                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8531                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8532                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8533                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8534                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8535                  * (se->load.weight).
8536                  *
8537                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8538                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8539                  * then A0's share of the cpu resource is:
8540                  *
8541                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8542                  *
8543                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8544                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8545                  */
8546                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8547 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8548                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8549                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8550                 /*
8551                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8552                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8553                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8554                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8555                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8556                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8557                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8558                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8559                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8560                  */
8561                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8562                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8563                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8564                                 root_task_group.se[i]);
8565
8566 #endif
8567 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8568
8569                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8571                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8572 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8573                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8574 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8575                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8576                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8577                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8578                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8579                                 root_task_group.rt_se[i]);
8580 #endif
8581 #endif
8582
8583                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8584                         rq->cpu_load[j] = 0;
8585 #ifdef CONFIG_SMP
8586                 rq->sd = NULL;
8587                 rq->rd = NULL;
8588                 rq->active_balance = 0;
8589                 rq->next_balance = jiffies;
8590                 rq->push_cpu = 0;
8591                 rq->cpu = i;
8592                 rq->online = 0;
8593                 rq->migration_thread = NULL;
8594                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8595                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8596 #endif
8597                 init_rq_hrtick(rq);
8598                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8599         }
8600
8601         set_load_weight(&init_task);
8602
8603 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8604         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8605 #endif
8606
8607 #ifdef CONFIG_SMP
8608         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8609 #endif
8610
8611 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8612         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8613 #endif
8614
8615         /*
8616          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8617          */
8618         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8619         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8620
8621         /*
8622          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8623          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8624          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8625          * when this runqueue becomes "idle".
8626          */
8627         init_idle(current, smp_processor_id());
8628         /*
8629          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8630          */
8631         current->sched_class = &fair_sched_class;
8632
8633         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8634         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8635 #ifdef CONFIG_SMP
8636 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8637         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8638 #endif
8639         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8640 #endif /* SMP */
8641
8642         scheduler_running = 1;
8643 }
8644
8645 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8646 void __might_sleep(char *file, int line)
8647 {
8648 #ifdef in_atomic
8649         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8650
8651         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8652                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8653                 return;
8654         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8655                 return;
8656         prev_jiffy = jiffies;
8657
8658         printk(KERN_ERR
8659                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8660                         file, line);
8661         printk(KERN_ERR
8662                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8663                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8664                         current->pid, current->comm);
8665
8666         debug_show_held_locks(current);
8667         if (irqs_disabled())
8668                 print_irqtrace_events(current);
8669         dump_stack();
8670 #endif
8671 }
8672 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8673 #endif
8674
8675 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8676 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8677 {
8678         int on_rq;
8679
8680         update_rq_clock(rq);
8681         on_rq = p->se.on_rq;
8682         if (on_rq)
8683                 deactivate_task(rq, p, 0);
8684         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8685         if (on_rq) {
8686                 activate_task(rq, p, 0);
8687                 resched_task(rq->curr);
8688         }
8689 }
8690
8691 void normalize_rt_tasks(void)
8692 {
8693         struct task_struct *g, *p;
8694         unsigned long flags;
8695         struct rq *rq;
8696
8697         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8698         do_each_thread(g, p) {
8699                 /*
8700                  * Only normalize user tasks:
8701                  */
8702                 if (!p->mm)
8703                         continue;
8704
8705                 p->se.exec_start                = 0;
8706 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8707                 p->se.wait_start                = 0;
8708                 p->se.sleep_start               = 0;
8709                 p->se.block_start               = 0;
8710 #endif
8711
8712                 if (!rt_task(p)) {
8713                         /*
8714                          * Renice negative nice level userspace
8715                          * tasks back to 0:
8716                          */
8717                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8718                                 set_user_nice(p, 0);
8719                         continue;
8720                 }
8721
8722                 spin_lock(&p->pi_lock);
8723                 rq = __task_rq_lock(p);
8724
8725                 normalize_task(rq, p);
8726
8727                 __task_rq_unlock(rq);
8728                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8729         } while_each_thread(g, p);
8730
8731         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8732 }
8733
8734 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8735
8736 #ifdef CONFIG_IA64
8737 /*
8738  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8739  *
8740  * They can only be called when the whole system has been
8741  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8742  * activity can take place. Using them for anything else would
8743  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8744  * under any other configuration.
8745  */
8746
8747 /**
8748  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8749  * @cpu: the processor in question.
8750  *
8751  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8752  */
8753 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8754 {
8755         return cpu_curr(cpu);
8756 }
8757
8758 /**
8759  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8760  * @cpu: the processor in question.
8761  * @p: the task pointer to set.
8762  *
8763  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8764  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8765  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8766  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8767  * and caller must save the original value of the current task (see
8768  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8769  * re-starting the system.
8770  *
8771  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8772  */
8773 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8774 {
8775         cpu_curr(cpu) = p;
8776 }
8777
8778 #endif
8779
8780 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8781 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8782 {
8783         int i;
8784
8785         for_each_possible_cpu(i) {
8786                 if (tg->cfs_rq)
8787                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8788                 if (tg->se)
8789                         kfree(tg->se[i]);
8790         }
8791
8792         kfree(tg->cfs_rq);
8793         kfree(tg->se);
8794 }
8795
8796 static
8797 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8798 {
8799         struct cfs_rq *cfs_rq;
8800         struct sched_entity *se;
8801         struct rq *rq;
8802         int i;
8803
8804         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8805         if (!tg->cfs_rq)
8806                 goto err;
8807         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8808         if (!tg->se)
8809                 goto err;
8810
8811         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8812
8813         for_each_possible_cpu(i) {
8814                 rq = cpu_rq(i);
8815
8816                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8817                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8818                 if (!cfs_rq)
8819                         goto err;
8820
8821                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8822                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8823                 if (!se)
8824                         goto err;
8825
8826                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8827         }
8828
8829         return 1;
8830
8831  err:
8832         return 0;
8833 }
8834
8835 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8836 {
8837         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8838                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8839 }
8840
8841 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8842 {
8843         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8844 }
8845 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8846 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8847 {
8848 }
8849
8850 static inline
8851 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8852 {
8853         return 1;
8854 }
8855
8856 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8857 {
8858 }
8859
8860 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8861 {
8862 }
8863 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8864
8865 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8866 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8867 {
8868         int i;
8869
8870         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8871
8872         for_each_possible_cpu(i) {
8873                 if (tg->rt_rq)
8874                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8875                 if (tg->rt_se)
8876                         kfree(tg->rt_se[i]);
8877         }
8878
8879         kfree(tg->rt_rq);
8880         kfree(tg->rt_se);
8881 }
8882
8883 static
8884 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8885 {
8886         struct rt_rq *rt_rq;
8887         struct sched_rt_entity *rt_se;
8888         struct rq *rq;
8889         int i;
8890
8891         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8892         if (!tg->rt_rq)
8893                 goto err;
8894         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8895         if (!tg->rt_se)
8896                 goto err;
8897
8898         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8899                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8900
8901         for_each_possible_cpu(i) {
8902                 rq = cpu_rq(i);
8903
8904                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8905                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8906                 if (!rt_rq)
8907                         goto err;
8908
8909                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8910                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8911                 if (!rt_se)
8912                         goto err;
8913
8914                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8915         }
8916
8917         return 1;
8918
8919  err:
8920         return 0;
8921 }
8922
8923 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8924 {
8925         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8926                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8927 }
8928
8929 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8930 {
8931         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8932 }
8933 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8934 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8935 {
8936 }
8937
8938 static inline
8939 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8940 {
8941         return 1;
8942 }
8943
8944 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8945 {
8946 }
8947
8948 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8949 {
8950 }
8951 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8952
8953 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8954 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8955 {
8956         free_fair_sched_group(tg);
8957         free_rt_sched_group(tg);
8958         kfree(tg);
8959 }
8960
8961 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8962 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8963 {
8964         struct task_group *tg;
8965         unsigned long flags;
8966         int i;
8967
8968         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8969         if (!tg)
8970                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8971
8972         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8973                 goto err;
8974
8975         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8976                 goto err;
8977
8978         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8979         for_each_possible_cpu(i) {
8980                 register_fair_sched_group(tg, i);
8981                 register_rt_sched_group(tg, i);
8982         }
8983         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8984
8985         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8986
8987         tg->parent = parent;
8988         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8989         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8990         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8991
8992         return tg;
8993
8994 err:
8995         free_sched_group(tg);
8996         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8997 }
8998
8999 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9000 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9001 {
9002         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9003         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9004 }
9005
9006 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9007 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9008 {
9009         unsigned long flags;
9010         int i;
9011
9012         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9013         for_each_possible_cpu(i) {
9014                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9015                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9016         }
9017         list_del_rcu(&tg->list);
9018         list_del_rcu(&tg->siblings);
9019         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9020
9021         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9022         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9023 }
9024
9025 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9026  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9027  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9028  *      reflect its new group.
9029  */
9030 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9031 {
9032         int on_rq, running;
9033         unsigned long flags;
9034         struct rq *rq;
9035
9036         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9037
9038         update_rq_clock(rq);
9039
9040         running = task_current(rq, tsk);
9041         on_rq = tsk->se.on_rq;
9042
9043         if (on_rq)
9044                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9045         if (unlikely(running))
9046                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9047
9048         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9049
9050 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9051         if (tsk->sched_class->moved_group)
9052                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9053 #endif
9054
9055         if (unlikely(running))
9056                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9057         if (on_rq)
9058                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9059
9060         task_rq_unlock(rq, &flags);
9061 }
9062 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9063
9064 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9065 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9066 {
9067         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9068         int on_rq;
9069
9070         on_rq = se->on_rq;
9071         if (on_rq)
9072                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9073
9074         se->load.weight = shares;
9075         se->load.inv_weight = 0;
9076
9077         if (on_rq)
9078                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9079 }
9080
9081 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9082 {
9083         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9084         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9085         unsigned long flags;
9086
9087         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9088         __set_se_shares(se, shares);
9089         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9090 }
9091
9092 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9093
9094 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9095 {
9096         int i;
9097         unsigned long flags;
9098
9099         /*
9100          * We can't change the weight of the root cgroup.
9101          */
9102         if (!tg->se[0])
9103                 return -EINVAL;
9104
9105         if (shares < MIN_SHARES)
9106                 shares = MIN_SHARES;
9107         else if (shares > MAX_SHARES)
9108                 shares = MAX_SHARES;
9109
9110         mutex_lock(&shares_mutex);
9111         if (tg->shares == shares)
9112                 goto done;
9113
9114         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9115         for_each_possible_cpu(i)
9116                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9117         list_del_rcu(&tg->siblings);
9118         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9119
9120         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9121         synchronize_sched();
9122
9123         /*
9124          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9125          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9126          */
9127         tg->shares = shares;
9128         for_each_possible_cpu(i) {
9129                 /*
9130                  * force a rebalance
9131                  */
9132                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9133                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9134         }
9135
9136         /*
9137          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9138          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9139          */
9140         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9141         for_each_possible_cpu(i)
9142                 register_fair_sched_group(tg, i);
9143         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9144         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9145 done:
9146         mutex_unlock(&shares_mutex);
9147         return 0;
9148 }
9149
9150 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9151 {
9152         return tg->shares;
9153 }
9154 #endif
9155
9156 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9157 /*
9158  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9159  */
9160 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9161
9162 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9163 {
9164         if (runtime == RUNTIME_INF)
9165                 return 1ULL << 20;
9166
9167         return div64_u64(runtime << 20, period);
9168 }
9169
9170 /* Must be called with tasklist_lock held */
9171 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9172 {
9173         struct task_struct *g, *p;
9174
9175         do_each_thread(g, p) {
9176                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9177                         return 1;
9178         } while_each_thread(g, p);
9179
9180         return 0;
9181 }
9182
9183 struct rt_schedulable_data {
9184         struct task_group *tg;
9185         u64 rt_period;
9186         u64 rt_runtime;
9187 };
9188
9189 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9190 {
9191         struct rt_schedulable_data *d = data;
9192         struct task_group *child;
9193         unsigned long total, sum = 0;
9194         u64 period, runtime;
9195
9196         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9197         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9198
9199         if (tg == d->tg) {
9200                 period = d->rt_period;
9201                 runtime = d->rt_runtime;
9202         }
9203
9204 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9205         if (tg == &root_task_group) {
9206                 period = global_rt_period();
9207                 runtime = global_rt_runtime();
9208         }
9209 #endif
9210
9211         /*
9212          * Cannot have more runtime than the period.
9213          */
9214         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9215                 return -EINVAL;
9216
9217         /*
9218          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9219          */
9220         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9221                 return -EBUSY;
9222
9223         total = to_ratio(period, runtime);
9224
9225         /*
9226          * Nobody can have more than the global setting allows.
9227          */
9228         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9229                 return -EINVAL;
9230
9231         /*
9232          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9233          */
9234         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9235                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9236                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9237
9238                 if (child == d->tg) {
9239                         period = d->rt_period;
9240                         runtime = d->rt_runtime;
9241                 }
9242
9243                 sum += to_ratio(period, runtime);
9244         }
9245
9246         if (sum > total)
9247                 return -EINVAL;
9248
9249         return 0;
9250 }
9251
9252 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9253 {
9254         struct rt_schedulable_data data = {
9255                 .tg = tg,
9256                 .rt_period = period,
9257                 .rt_runtime = runtime,
9258         };
9259
9260         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9261 }
9262
9263 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9264                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9265 {
9266         int i, err = 0;
9267
9268         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9269         read_lock(&tasklist_lock);
9270         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9271         if (err)
9272                 goto unlock;
9273
9274         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9275         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9276         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9277
9278         for_each_possible_cpu(i) {
9279                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9280
9281                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9282                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9283                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9284         }
9285         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9286  unlock:
9287         read_unlock(&tasklist_lock);
9288         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9289
9290         return err;
9291 }
9292
9293 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9294 {
9295         u64 rt_runtime, rt_period;
9296
9297         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9298         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9299         if (rt_runtime_us < 0)
9300                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9301
9302         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9303 }
9304
9305 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9306 {
9307         u64 rt_runtime_us;
9308
9309         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9310                 return -1;
9311
9312         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9313         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9314         return rt_runtime_us;
9315 }
9316
9317 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9318 {
9319         u64 rt_runtime, rt_period;
9320
9321         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9322         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9323
9324         if (rt_period == 0)
9325                 return -EINVAL;
9326
9327         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9328 }
9329
9330 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9331 {
9332         u64 rt_period_us;
9333
9334         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9335         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9336         return rt_period_us;
9337 }
9338
9339 static int sched_rt_global_constraints(void)
9340 {
9341         u64 runtime, period;
9342         int ret = 0;
9343
9344         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9345                 return -EINVAL;
9346
9347         runtime = global_rt_runtime();
9348         period = global_rt_period();
9349
9350         /*
9351          * Sanity check on the sysctl variables.
9352          */
9353         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9354                 return -EINVAL;
9355
9356         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9357         read_lock(&tasklist_lock);
9358         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9359         read_unlock(&tasklist_lock);
9360         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9361
9362         return ret;
9363 }
9364
9365 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9366 {
9367         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9368         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9369                 return 0;
9370
9371         return 1;
9372 }
9373
9374 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9375 static int sched_rt_global_constraints(void)
9376 {
9377         unsigned long flags;
9378         int i;
9379
9380         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9381                 return -EINVAL;
9382
9383         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9384         for_each_possible_cpu(i) {
9385                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9386
9387                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9388                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9389                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9390         }
9391         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9392
9393         return 0;
9394 }
9395 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9396
9397 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9398                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9399                 loff_t *ppos)
9400 {
9401         int ret;
9402         int old_period, old_runtime;
9403         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9404
9405         mutex_lock(&mutex);
9406         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9407         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9408
9409         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9410
9411         if (!ret && write) {
9412                 ret = sched_rt_global_constraints();
9413                 if (ret) {
9414                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9415                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9416                 } else {
9417                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9418                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9419                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9420                 }
9421         }
9422         mutex_unlock(&mutex);
9423
9424         return ret;
9425 }
9426
9427 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9428
9429 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9430 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9431 {
9432         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9433                             struct task_group, css);
9434 }
9435
9436 static struct cgroup_subsys_state *
9437 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9438 {
9439         struct task_group *tg, *parent;
9440
9441         if (!cgrp->parent) {
9442                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9443                 return &init_task_group.css;
9444         }
9445
9446         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9447         tg = sched_create_group(parent);
9448         if (IS_ERR(tg))
9449                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9450
9451         return &tg->css;
9452 }
9453
9454 static void
9455 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9456 {
9457         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9458
9459         sched_destroy_group(tg);
9460 }
9461
9462 static int
9463 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9464                       struct task_struct *tsk)
9465 {
9466 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9467         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9468                 return -EINVAL;
9469 #else
9470         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9471         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9472                 return -EINVAL;
9473 #endif
9474
9475         return 0;
9476 }
9477
9478 static void
9479 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9480                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9481 {
9482         sched_move_task(tsk);
9483 }
9484
9485 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9486 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9487                                 u64 shareval)
9488 {
9489         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9490 }
9491
9492 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9493 {
9494         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9495
9496         return (u64) tg->shares;
9497 }
9498 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9499
9500 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9501 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9502                                 s64 val)
9503 {
9504         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9505 }
9506
9507 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9508 {
9509         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9510 }
9511
9512 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9513                 u64 rt_period_us)
9514 {
9515         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9516 }
9517
9518 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9519 {
9520         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9521 }
9522 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9523
9524 static struct cftype cpu_files[] = {
9525 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9526         {
9527                 .name = "shares",
9528                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9529                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9530         },
9531 #endif
9532 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9533         {
9534                 .name = "rt_runtime_us",
9535                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9536                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9537         },
9538         {
9539                 .name = "rt_period_us",
9540                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9541                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9542         },
9543 #endif
9544 };
9545
9546 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9547 {
9548         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9549 }
9550
9551 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9552         .name           = "cpu",
9553         .create         = cpu_cgroup_create,
9554         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9555         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9556         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9557         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9558         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9559         .early_init     = 1,
9560 };
9561
9562 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9563
9564 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9565
9566 /*
9567  * CPU accounting code for task groups.
9568  *
9569  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9570  * (balbir@in.ibm.com).
9571  */
9572
9573 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9574 struct cpuacct {
9575         struct cgroup_subsys_state css;
9576         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9577         u64 *cpuusage;
9578         struct cpuacct *parent;
9579 };
9580
9581 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9582
9583 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9584 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9585 {
9586         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9587                             struct cpuacct, css);
9588 }
9589
9590 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9591 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9592 {
9593         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9594                             struct cpuacct, css);
9595 }
9596
9597 /* create a new cpu accounting group */
9598 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9599         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9600 {
9601         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9602
9603         if (!ca)
9604                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9605
9606         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9607         if (!ca->cpuusage) {
9608                 kfree(ca);
9609                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9610         }
9611
9612         if (cgrp->parent)
9613                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9614
9615         return &ca->css;
9616 }
9617
9618 /* destroy an existing cpu accounting group */
9619 static void
9620 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9621 {
9622         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9623
9624         free_percpu(ca->cpuusage);
9625         kfree(ca);
9626 }
9627
9628 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9629 {
9630         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9631         u64 data;
9632
9633 #ifndef CONFIG_64BIT
9634         /*
9635          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9636          */
9637         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9638         data = *cpuusage;
9639         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9640 #else
9641         data = *cpuusage;
9642 #endif
9643
9644         return data;
9645 }
9646
9647 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9648 {
9649         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9650
9651 #ifndef CONFIG_64BIT
9652         /*
9653          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9654          */
9655         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9656         *cpuusage = val;
9657         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9658 #else
9659         *cpuusage = val;
9660 #endif
9661 }
9662
9663 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9664 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9665 {
9666         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9667         u64 totalcpuusage = 0;
9668         int i;
9669
9670         for_each_present_cpu(i)
9671                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9672
9673         return totalcpuusage;
9674 }
9675
9676 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9677                                                                 u64 reset)
9678 {
9679         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9680         int err = 0;
9681         int i;
9682
9683         if (reset) {
9684                 err = -EINVAL;
9685                 goto out;
9686         }
9687
9688         for_each_present_cpu(i)
9689                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9690
9691 out:
9692         return err;
9693 }
9694
9695 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9696                                    struct seq_file *m)
9697 {
9698         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9699         u64 percpu;
9700         int i;
9701
9702         for_each_present_cpu(i) {
9703                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9704                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9705         }
9706         seq_printf(m, "\n");
9707         return 0;
9708 }
9709
9710 static struct cftype files[] = {
9711         {
9712                 .name = "usage",
9713                 .read_u64 = cpuusage_read,
9714                 .write_u64 = cpuusage_write,
9715         },
9716         {
9717                 .name = "usage_percpu",
9718                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9719         },
9720
9721 };
9722
9723 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9724 {
9725         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9726 }
9727
9728 /*
9729  * charge this task's execution time to its accounting group.
9730  *
9731  * called with rq->lock held.
9732  */
9733 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9734 {
9735         struct cpuacct *ca;
9736         int cpu;
9737
9738         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9739                 return;
9740
9741         cpu = task_cpu(tsk);
9742         ca = task_ca(tsk);
9743
9744         for (; ca; ca = ca->parent) {
9745                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9746                 *cpuusage += cputime;
9747         }
9748 }
9749
9750 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9751         .name = "cpuacct",
9752         .create = cpuacct_create,
9753         .destroy = cpuacct_destroy,
9754         .populate = cpuacct_populate,
9755         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9756 };
9757 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */