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