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