Merge branches 'sched/clock', 'sched/urgent' 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 wa 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 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         /*
3006          * We do not migrate tasks that are:
3007          * 1) running (obviously), or
3008          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3009          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3010          */
3011         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3012                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3013                 return 0;
3014         }
3015         *all_pinned = 0;
3016
3017         if (task_running(rq, p)) {
3018                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3019                 return 0;
3020         }
3021
3022         /*
3023          * Aggressive migration if:
3024          * 1) task is cache cold, or
3025          * 2) too many balance attempts have failed.
3026          */
3027
3028         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3029                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3030 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3031                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3032                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3033                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3034                 }
3035 #endif
3036                 return 1;
3037         }
3038
3039         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3040                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3041                 return 0;
3042         }
3043         return 1;
3044 }
3045
3046 static unsigned long
3047 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3048               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3049               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3050               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3051 {
3052         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3053         struct task_struct *p;
3054         long rem_load_move = max_load_move;
3055
3056         if (max_load_move == 0)
3057                 goto out;
3058
3059         pinned = 1;
3060
3061         /*
3062          * Start the load-balancing iterator:
3063          */
3064         p = iterator->start(iterator->arg);
3065 next:
3066         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3067                 goto out;
3068
3069         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3070             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3071                 p = iterator->next(iterator->arg);
3072                 goto next;
3073         }
3074
3075         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3076         pulled++;
3077         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3078
3079 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3080         /*
3081          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3082          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3083          * section.
3084          */
3085         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3086                 goto out;
3087 #endif
3088
3089         /*
3090          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3091          */
3092         if (rem_load_move > 0) {
3093                 if (p->prio < *this_best_prio)
3094                         *this_best_prio = p->prio;
3095                 p = iterator->next(iterator->arg);
3096                 goto next;
3097         }
3098 out:
3099         /*
3100          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3101          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3102          * inside pull_task().
3103          */
3104         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3105
3106         if (all_pinned)
3107                 *all_pinned = pinned;
3108
3109         return max_load_move - rem_load_move;
3110 }
3111
3112 /*
3113  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3114  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3115  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3116  *
3117  * Called with both runqueues locked.
3118  */
3119 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3120                       unsigned long max_load_move,
3121                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3122                       int *all_pinned)
3123 {
3124         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3125         unsigned long total_load_moved = 0;
3126         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3127
3128         do {
3129                 total_load_moved +=
3130                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3131                                 max_load_move - total_load_moved,
3132                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3133                 class = class->next;
3134
3135 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3136                 /*
3137                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3138                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3139                  * the critical section.
3140                  */
3141                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3142                         break;
3143 #endif
3144         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3145
3146         return total_load_moved > 0;
3147 }
3148
3149 static int
3150 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3151                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3152                    struct rq_iterator *iterator)
3153 {
3154         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3155         int pinned = 0;
3156
3157         while (p) {
3158                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3159                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3160                         /*
3161                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3162                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3163                          * stats here rather than inside pull_task().
3164                          */
3165                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3166
3167                         return 1;
3168                 }
3169                 p = iterator->next(iterator->arg);
3170         }
3171
3172         return 0;
3173 }
3174
3175 /*
3176  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3177  * part of active balancing operations within "domain".
3178  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3179  *
3180  * Called with both runqueues locked.
3181  */
3182 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3183                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3184 {
3185         const struct sched_class *class;
3186
3187         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3188                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3189                         return 1;
3190
3191         return 0;
3192 }
3193
3194 /*
3195  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3196  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3197  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3198  */
3199 static struct sched_group *
3200 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3201                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3202                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3203 {
3204         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3205         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3206         unsigned long max_pull;
3207         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3208         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3209         int load_idx, group_imb = 0;
3210 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3211         int power_savings_balance = 1;
3212         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3213         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3214         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3215 #endif
3216
3217         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3218         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3219         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3220
3221         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3222                 load_idx = sd->busy_idx;
3223         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3224                 load_idx = sd->newidle_idx;
3225         else
3226                 load_idx = sd->idle_idx;
3227
3228         do {
3229                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3230                 int local_group;
3231                 int i;
3232                 int __group_imb = 0;
3233                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3234                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3235                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3236                 unsigned long avg_load_per_task;
3237
3238                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3239                                                sched_group_cpus(group));
3240
3241                 if (local_group)
3242                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3243
3244                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3245                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3246                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3247
3248                 max_cpu_load = 0;
3249                 min_cpu_load = ~0UL;
3250
3251                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3252                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3253
3254                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3255                                 *sd_idle = 0;
3256
3257                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3258                         if (local_group) {
3259                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3260                                         first_idle_cpu = 1;
3261                                         balance_cpu = i;
3262                                 }
3263
3264                                 load = target_load(i, load_idx);
3265                         } else {
3266                                 load = source_load(i, load_idx);
3267                                 if (load > max_cpu_load)
3268                                         max_cpu_load = load;
3269                                 if (min_cpu_load > load)
3270                                         min_cpu_load = load;
3271                         }
3272
3273                         avg_load += load;
3274                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3275                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3276
3277                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3278                 }
3279
3280                 /*
3281                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3282                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3283                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3284                  * to do the newly idle load balance.
3285                  */
3286                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3287                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3288                         *balance = 0;
3289                         goto ret;
3290                 }
3291
3292                 total_load += avg_load;
3293                 total_pwr += group->__cpu_power;
3294
3295                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3296                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3297                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3298
3299
3300                 /*
3301                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3302                  * than the average weight of two tasks.
3303                  *
3304                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3305                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3306                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3307                  *      the hierarchy?
3308                  */
3309                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3310                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3311
3312                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3313                         __group_imb = 1;
3314
3315                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3316
3317                 if (local_group) {
3318                         this_load = avg_load;
3319                         this = group;
3320                         this_nr_running = sum_nr_running;
3321                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3322                 } else if (avg_load > max_load &&
3323                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3324                         max_load = avg_load;
3325                         busiest = group;
3326                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3327                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3328                         group_imb = __group_imb;
3329                 }
3330
3331 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3332                 /*
3333                  * Busy processors will not participate in power savings
3334                  * balance.
3335                  */
3336                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3337                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3338                         goto group_next;
3339
3340                 /*
3341                  * If the local group is idle or completely loaded
3342                  * no need to do power savings balance at this domain
3343                  */
3344                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3345                                     !this_nr_running))
3346                         power_savings_balance = 0;
3347
3348                 /*
3349                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3350                  * don't include that group in power savings calculations
3351                  */
3352                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3353                     || !sum_nr_running)
3354                         goto group_next;
3355
3356                 /*
3357                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3358                  * This is the group from where we need to pick up the load
3359                  * for saving power
3360                  */
3361                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3362                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3363                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3364                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3365                         group_min = group;
3366                         min_nr_running = sum_nr_running;
3367                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3368                                                 sum_nr_running;
3369                 }
3370
3371                 /*
3372                  * Calculate the group which is almost near its
3373                  * capacity but still has some space to pick up some load
3374                  * from other group and save more power
3375                  */
3376                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3377                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3378                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3379                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3380                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3381                                 group_leader = group;
3382                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3383                         }
3384                 }
3385 group_next:
3386 #endif
3387                 group = group->next;
3388         } while (group != sd->groups);
3389
3390         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3391                 goto out_balanced;
3392
3393         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3394
3395         if (this_load >= avg_load ||
3396                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3397                 goto out_balanced;
3398
3399         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3400         if (group_imb)
3401                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3402
3403         /*
3404          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3405          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3406          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3407          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3408          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3409          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3410          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3411          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3412          * appear as very large values with unsigned longs.
3413          */
3414         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3415                 goto out_balanced;
3416
3417         /*
3418          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3419          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3420          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3421          */
3422         if (max_load < avg_load) {
3423                 *imbalance = 0;
3424                 goto small_imbalance;
3425         }
3426
3427         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3428         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3429
3430         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3431         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3432                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3433                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3434
3435         /*
3436          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3437          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3438          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3439          * moved
3440          */
3441         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3442                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3443                 unsigned int imbn;
3444
3445 small_imbalance:
3446                 pwr_move = pwr_now = 0;
3447                 imbn = 2;
3448                 if (this_nr_running) {
3449                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3450                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3451                                 imbn = 1;
3452                 } else
3453                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3454
3455                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3456                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3457                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3458                         return busiest;
3459                 }
3460
3461                 /*
3462                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3463                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3464                  * moving them.
3465                  */
3466
3467                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3468                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3469                 pwr_now += this->__cpu_power *
3470                                 min(this_load_per_task, this_load);
3471                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3472
3473                 /* Amount of load we'd subtract */
3474                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3475                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3476                 if (max_load > tmp)
3477                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3478                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3479
3480                 /* Amount of load we'd add */
3481                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3482                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3483                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3484                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3485                 else
3486                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3487                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3488                 pwr_move += this->__cpu_power *
3489                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3490                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3491
3492                 /* Move if we gain throughput */
3493                 if (pwr_move > pwr_now)
3494                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3495         }
3496
3497         return busiest;
3498
3499 out_balanced:
3500 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3501         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3502                 goto ret;
3503
3504         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3505                 *imbalance = min_load_per_task;
3506                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3507                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3508                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3509                 }
3510                 return group_min;
3511         }
3512 #endif
3513 ret:
3514         *imbalance = 0;
3515         return NULL;
3516 }
3517
3518 /*
3519  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3520  */
3521 static struct rq *
3522 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3523                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3524 {
3525         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3526         unsigned long max_load = 0;
3527         int i;
3528
3529         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3530                 unsigned long wl;
3531
3532                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3533                         continue;
3534
3535                 rq = cpu_rq(i);
3536                 wl = weighted_cpuload(i);
3537
3538                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3539                         continue;
3540
3541                 if (wl > max_load) {
3542                         max_load = wl;
3543                         busiest = rq;
3544                 }
3545         }
3546
3547         return busiest;
3548 }
3549
3550 /*
3551  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3552  * so long as it is large enough.
3553  */
3554 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3555
3556 /*
3557  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3558  * tasks if there is an imbalance.
3559  */
3560 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3561                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3562                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3563 {
3564         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3565         struct sched_group *group;
3566         unsigned long imbalance;
3567         struct rq *busiest;
3568         unsigned long flags;
3569
3570         cpumask_setall(cpus);
3571
3572         /*
3573          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3574          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3575          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3576          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3577          */
3578         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3579             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3580                 sd_idle = 1;
3581
3582         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3583
3584 redo:
3585         update_shares(sd);
3586         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3587                                    cpus, balance);
3588
3589         if (*balance == 0)
3590                 goto out_balanced;
3591
3592         if (!group) {
3593                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3594                 goto out_balanced;
3595         }
3596
3597         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3598         if (!busiest) {
3599                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3600                 goto out_balanced;
3601         }
3602
3603         BUG_ON(busiest == this_rq);
3604
3605         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3606
3607         ld_moved = 0;
3608         if (busiest->nr_running > 1) {
3609                 /*
3610                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3611                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3612                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3613                  * correctly treated as an imbalance.
3614                  */
3615                 local_irq_save(flags);
3616                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3617                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3618                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3619                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3620                 local_irq_restore(flags);
3621
3622                 /*
3623                  * some other cpu did the load balance for us.
3624                  */
3625                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3626                         resched_cpu(this_cpu);
3627
3628                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3629                 if (unlikely(all_pinned)) {
3630                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3631                         if (!cpumask_empty(cpus))
3632                                 goto redo;
3633                         goto out_balanced;
3634                 }
3635         }
3636
3637         if (!ld_moved) {
3638                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3639                 sd->nr_balance_failed++;
3640
3641                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3642
3643                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3644
3645                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3646                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3647                          */
3648                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3649                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3650                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3651                                 all_pinned = 1;
3652                                 goto out_one_pinned;
3653                         }
3654
3655                         if (!busiest->active_balance) {
3656                                 busiest->active_balance = 1;
3657                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3658                                 active_balance = 1;
3659                         }
3660                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3661                         if (active_balance)
3662                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3663
3664                         /*
3665                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3666                          * counter.
3667                          */
3668                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3669                 }
3670         } else
3671                 sd->nr_balance_failed = 0;
3672
3673         if (likely(!active_balance)) {
3674                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3675                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3676         } else {
3677                 /*
3678                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3679                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3680                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3681                  * move_tasks).
3682                  */
3683                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3684                         sd->balance_interval *= 2;
3685         }
3686
3687         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3688             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3689                 ld_moved = -1;
3690
3691         goto out;
3692
3693 out_balanced:
3694         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3695
3696         sd->nr_balance_failed = 0;
3697
3698 out_one_pinned:
3699         /* tune up the balancing interval */
3700         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3701                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3702                 sd->balance_interval *= 2;
3703
3704         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3705             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3706                 ld_moved = -1;
3707         else
3708                 ld_moved = 0;
3709 out:
3710         if (ld_moved)
3711                 update_shares(sd);
3712         return ld_moved;
3713 }
3714
3715 /*
3716  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3717  * tasks if there is an imbalance.
3718  *
3719  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3720  * this_rq is locked.
3721  */
3722 static int
3723 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3724                         struct cpumask *cpus)
3725 {
3726         struct sched_group *group;
3727         struct rq *busiest = NULL;
3728         unsigned long imbalance;
3729         int ld_moved = 0;
3730         int sd_idle = 0;
3731         int all_pinned = 0;
3732
3733         cpumask_setall(cpus);
3734
3735         /*
3736          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3737          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3738          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3739          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3740          */
3741         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3742             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3743                 sd_idle = 1;
3744
3745         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3746 redo:
3747         update_shares_locked(this_rq, sd);
3748         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3749                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3750         if (!group) {
3751                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3752                 goto out_balanced;
3753         }
3754
3755         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3756         if (!busiest) {
3757                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3758                 goto out_balanced;
3759         }
3760
3761         BUG_ON(busiest == this_rq);
3762
3763         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3764
3765         ld_moved = 0;
3766         if (busiest->nr_running > 1) {
3767                 /* Attempt to move tasks */
3768                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3769                 /* this_rq->clock is already updated */
3770                 update_rq_clock(busiest);
3771                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3772                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3773                                         &all_pinned);
3774                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3775
3776                 if (unlikely(all_pinned)) {
3777                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3778                         if (!cpumask_empty(cpus))
3779                                 goto redo;
3780                 }
3781         }
3782
3783         if (!ld_moved) {
3784                 int active_balance = 0;
3785
3786                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3787                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3788                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3789                         return -1;
3790
3791                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3792                         return -1;
3793
3794                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3795                         return -1;
3796
3797                 /*
3798                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3799                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3800                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3801                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3802                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3803                  *
3804                  * The package power saving logic comes from
3805                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3806                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3807                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3808                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3809                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3810                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3811                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3812                  *
3813                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3814                  * will be more than one task in the source run queue and
3815                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3816                  * active balance code will not be triggered.
3817                  */
3818
3819                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3820                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3821
3822                 /*
3823                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3824                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3825                  */
3826                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3827                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3828                         all_pinned = 1;
3829                         return ld_moved;
3830                 }
3831
3832                 if (!busiest->active_balance) {
3833                         busiest->active_balance = 1;
3834                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3835                         active_balance = 1;
3836                 }
3837
3838                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3839                 /*
3840                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3841                  */
3842                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3843                 if (active_balance)
3844                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3845                 spin_lock(&this_rq->lock);
3846
3847         } else
3848                 sd->nr_balance_failed = 0;
3849
3850         update_shares_locked(this_rq, sd);
3851         return ld_moved;
3852
3853 out_balanced:
3854         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3855         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3856             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3857                 return -1;
3858         sd->nr_balance_failed = 0;
3859
3860         return 0;
3861 }
3862
3863 /*
3864  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3865  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3866  */
3867 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3868 {
3869         struct sched_domain *sd;
3870         int pulled_task = 0;
3871         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3872         cpumask_var_t tmpmask;
3873
3874         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3875                 return;
3876
3877         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3878                 unsigned long interval;
3879
3880                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3881                         continue;
3882
3883                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3884                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3885                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3886                                                            sd, tmpmask);
3887
3888                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3889                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3890                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3891                 if (pulled_task)
3892                         break;
3893         }
3894         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3895                 /*
3896                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3897                  * a busy processor. So reset next_balance.
3898                  */
3899                 this_rq->next_balance = next_balance;
3900         }
3901         free_cpumask_var(tmpmask);
3902 }
3903
3904 /*
3905  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3906  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3907  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3908  * logical imbalances.
3909  *
3910  * Called with busiest_rq locked.
3911  */
3912 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3913 {
3914         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3915         struct sched_domain *sd;
3916         struct rq *target_rq;
3917
3918         /* Is there any task to move? */
3919         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3920                 return;
3921
3922         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3923
3924         /*
3925          * This condition is "impossible", if it occurs
3926          * we need to fix it. Originally reported by
3927          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3928          */
3929         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3930
3931         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3932         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3933         update_rq_clock(busiest_rq);
3934         update_rq_clock(target_rq);
3935
3936         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3937         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3938                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3939                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3940                                 break;
3941         }
3942
3943         if (likely(sd)) {
3944                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3945
3946                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3947                                   sd, CPU_IDLE))
3948                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3949                 else
3950                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3951         }
3952         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3953 }
3954
3955 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3956 static struct {
3957         atomic_t load_balancer;
3958         cpumask_var_t cpu_mask;
3959 } nohz ____cacheline_aligned = {
3960         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3961 };
3962
3963 /*
3964  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3965  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3966  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3967  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3968  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3969  * arrives...
3970  *
3971  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3972  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3973  * nohz.cpu_mask..
3974  *
3975  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3976  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3977  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3978  * there is no need for ilb owner.
3979  *
3980  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3981  * next busy scheduler_tick()
3982  */
3983 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3984 {
3985         int cpu = smp_processor_id();
3986
3987         if (stop_tick) {
3988                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3989
3990                 if (!cpu_active(cpu)) {
3991                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3992                                 return 0;
3993
3994                         /*
3995                          * If we are going offline and still the leader,
3996                          * give up!
3997                          */
3998                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3999                                 BUG();
4000
4001                         return 0;
4002                 }
4003
4004                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4005
4006                 /* time for ilb owner also to sleep */
4007                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4008                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4009                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4010                         return 0;
4011                 }
4012
4013                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4014                         /* make me the ilb owner */
4015                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4016                                 return 1;
4017                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4018                         return 1;
4019         } else {
4020                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4021                         return 0;
4022
4023                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4024
4025                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4026                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4027                                 BUG();
4028         }
4029         return 0;
4030 }
4031 #endif
4032
4033 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4034
4035 /*
4036  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4037  * and initiates a balancing operation if so.
4038  *
4039  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4040  */
4041 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4042 {
4043         int balance = 1;
4044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4045         unsigned long interval;
4046         struct sched_domain *sd;
4047         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4048         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4049         int update_next_balance = 0;
4050         int need_serialize;
4051         cpumask_var_t tmp;
4052
4053         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4054         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4055                 return;
4056
4057         for_each_domain(cpu, sd) {
4058                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4059                         continue;
4060
4061                 interval = sd->balance_interval;
4062                 if (idle != CPU_IDLE)
4063                         interval *= sd->busy_factor;
4064
4065                 /* scale ms to jiffies */
4066                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4067                 if (unlikely(!interval))
4068                         interval = 1;
4069                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4070                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4071
4072                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4073
4074                 if (need_serialize) {
4075                         if (!spin_trylock(&balancing))
4076                                 goto out;
4077                 }
4078
4079                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4080                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4081                                 /*
4082                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4083                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4084                                  * not idle.
4085                                  */
4086                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4087                         }
4088                         sd->last_balance = jiffies;
4089                 }
4090                 if (need_serialize)
4091                         spin_unlock(&balancing);
4092 out:
4093                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4094                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4095                         update_next_balance = 1;
4096                 }
4097
4098                 /*
4099                  * Stop the load balance at this level. There is another
4100                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4101                  * actively.
4102                  */
4103                 if (!balance)
4104                         break;
4105         }
4106
4107         /*
4108          * next_balance will be updated only when there is a need.
4109          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4110          * updated.
4111          */
4112         if (likely(update_next_balance))
4113                 rq->next_balance = next_balance;
4114
4115         free_cpumask_var(tmp);
4116 }
4117
4118 /*
4119  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4120  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4121  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4122  */
4123 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4124 {
4125         int this_cpu = smp_processor_id();
4126         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4127         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4128                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4129
4130         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4131
4132 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4133         /*
4134          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4135          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4136          * stopped.
4137          */
4138         if (this_rq->idle_at_tick &&
4139             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4140                 struct rq *rq;
4141                 int balance_cpu;
4142
4143                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4144                         if (balance_cpu == this_cpu)
4145                                 continue;
4146
4147                         /*
4148                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4149                          * work being done for other cpus. Next load
4150                          * balancing owner will pick it up.
4151                          */
4152                         if (need_resched())
4153                                 break;
4154
4155                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4156
4157                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4158                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4159                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4160                 }
4161         }
4162 #endif
4163 }
4164
4165 static inline int on_null_domain(int cpu)
4166 {
4167         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4172  *
4173  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4174  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4175  * if the whole system is idle.
4176  */
4177 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4178 {
4179 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4180         /*
4181          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4182          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4183          * load balancer.
4184          */
4185         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4186                 rq->in_nohz_recently = 0;
4187
4188                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4189                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4190                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4191                 }
4192
4193                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4194                         /*
4195                          * simple selection for now: Nominate the
4196                          * first cpu in the nohz list to be the next
4197                          * ilb owner.
4198                          *
4199                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4200                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4201                          */
4202                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4203
4204                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4205                                 resched_cpu(ilb);
4206                 }
4207         }
4208
4209         /*
4210          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4211          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4212          */
4213         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4214             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4215                 resched_cpu(cpu);
4216                 return;
4217         }
4218
4219         /*
4220          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4221          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4222          */
4223         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4224             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4225                 return;
4226 #endif
4227         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4228         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4229             likely(!on_null_domain(cpu)))
4230                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4231 }
4232
4233 #else   /* CONFIG_SMP */
4234
4235 /*
4236  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4237  */
4238 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4239 {
4240 }
4241
4242 #endif
4243
4244 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4245
4246 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4247
4248 /*
4249  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4250  * @p in case that task is currently running.
4251  */
4252 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4253 {
4254         unsigned long flags;
4255         struct rq *rq;
4256         u64 ns = 0;
4257
4258         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4259
4260         if (task_current(rq, p)) {
4261                 u64 delta_exec;
4262
4263                 update_rq_clock(rq);
4264                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4265                 if ((s64)delta_exec > 0)
4266                         ns = delta_exec;
4267         }
4268
4269         task_rq_unlock(rq, &flags);
4270
4271         return ns;
4272 }
4273
4274 /*
4275  * Account user cpu time to a process.
4276  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4277  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4278  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4279  */
4280 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4281                        cputime_t cputime_scaled)
4282 {
4283         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4284         cputime64_t tmp;
4285
4286         /* Add user time to process. */
4287         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4288         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4289         account_group_user_time(p, cputime);
4290
4291         /* Add user time to cpustat. */
4292         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4293         if (TASK_NICE(p) > 0)
4294                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4295         else
4296                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4297         /* Account for user time used */
4298         acct_update_integrals(p);
4299 }
4300
4301 /*
4302  * Account guest cpu time to a process.
4303  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4304  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4305  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4306  */
4307 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4308                                cputime_t cputime_scaled)
4309 {
4310         cputime64_t tmp;
4311         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4312
4313         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4314
4315         /* Add guest time to process. */
4316         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4317         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4318         account_group_user_time(p, cputime);
4319         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4320
4321         /* Add guest time to cpustat. */
4322         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4323         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4324 }
4325
4326 /*
4327  * Account system cpu time to a process.
4328  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4329  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4330  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4331  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4332  */
4333 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4334                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4335 {
4336         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4337         cputime64_t tmp;
4338
4339         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4340                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4341                 return;
4342         }
4343
4344         /* Add system time to process. */
4345         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4346         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4347         account_group_system_time(p, cputime);
4348
4349         /* Add system time to cpustat. */
4350         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4351         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4352                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4353         else if (softirq_count())
4354                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4355         else
4356                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4357
4358         /* Account for system time used */
4359         acct_update_integrals(p);
4360 }
4361
4362 /*
4363  * Account for involuntary wait time.
4364  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4365  */
4366 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4367 {
4368         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4369         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4370
4371         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4372 }
4373
4374 /*
4375  * Account for idle time.
4376  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4377  */
4378 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4379 {
4380         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4381         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4382         struct rq *rq = this_rq();
4383
4384         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4385                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4386         else
4387                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4388 }
4389
4390 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4391
4392 /*
4393  * Account a single tick of cpu time.
4394  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4395  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4396  */
4397 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4398 {
4399         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4400         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4401         struct rq *rq = this_rq();
4402
4403         if (user_tick)
4404                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4405         else if (p != rq->idle)
4406                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4407                                     one_jiffy_scaled);
4408         else
4409                 account_idle_time(one_jiffy);
4410 }
4411
4412 /*
4413  * Account multiple ticks of steal time.
4414  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4415  * @ticks: number of stolen ticks
4416  */
4417 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4418 {
4419         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4420 }
4421
4422 /*
4423  * Account multiple ticks of idle time.
4424  * @ticks: number of stolen ticks
4425  */
4426 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4427 {
4428         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4429 }
4430
4431 #endif
4432
4433 /*
4434  * Use precise platform statistics if available:
4435  */
4436 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4437 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4438 {
4439         return p->utime;
4440 }
4441
4442 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4443 {
4444         return p->stime;
4445 }
4446 #else
4447 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4448 {
4449         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4450                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4451         u64 temp;
4452
4453         /*
4454          * Use CFS's precise accounting:
4455          */
4456         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4457
4458         if (total) {
4459                 temp *= utime;
4460                 do_div(temp, total);
4461         }
4462         utime = (clock_t)temp;
4463
4464         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4465         return p->prev_utime;
4466 }
4467
4468 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4469 {
4470         clock_t stime;
4471
4472         /*
4473          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4474          * the total, to make sure the total observed by userspace
4475          * grows monotonically - apps rely on that):
4476          */
4477         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4478                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4479
4480         if (stime >= 0)
4481                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4482
4483         return p->prev_stime;
4484 }
4485 #endif
4486
4487 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4488 {
4489         return p->gtime;
4490 }
4491
4492 /*
4493  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4494  * We call it with interrupts disabled.
4495  *
4496  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4497  * timeslices.
4498  */
4499 void scheduler_tick(void)
4500 {
4501         int cpu = smp_processor_id();
4502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4503         struct task_struct *curr = rq->curr;
4504
4505         sched_clock_tick();
4506
4507         spin_lock(&rq->lock);
4508         update_rq_clock(rq);
4509         update_cpu_load(rq);
4510         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4511         spin_unlock(&rq->lock);
4512
4513 #ifdef CONFIG_SMP
4514         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4515         trigger_load_balance(rq, cpu);
4516 #endif
4517 }
4518
4519 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4520                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4521
4522 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4523 {
4524         if (in_lock_functions(addr)) {
4525                 addr = CALLER_ADDR2;
4526                 if (in_lock_functions(addr))
4527                         addr = CALLER_ADDR3;
4528         }
4529         return addr;
4530 }
4531
4532 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4533 {
4534 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4535         /*
4536          * Underflow?
4537          */
4538         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4539                 return;
4540 #endif
4541         preempt_count() += val;
4542 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4543         /*
4544          * Spinlock count overflowing soon?
4545          */
4546         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4547                                 PREEMPT_MASK - 10);
4548 #endif
4549         if (preempt_count() == val)
4550                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4551 }
4552 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4553
4554 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4555 {
4556 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4557         /*
4558          * Underflow?
4559          */
4560         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4561                 return;
4562         /*
4563          * Is the spinlock portion underflowing?
4564          */
4565         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4566                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4567                 return;
4568 #endif
4569
4570         if (preempt_count() == val)
4571                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4572         preempt_count() -= val;
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4575
4576 #endif
4577
4578 /*
4579  * Print scheduling while atomic bug:
4580  */
4581 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4582 {
4583         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4584
4585         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4586                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4587
4588         debug_show_held_locks(prev);
4589         print_modules();
4590         if (irqs_disabled())
4591                 print_irqtrace_events(prev);
4592
4593         if (regs)
4594                 show_regs(regs);
4595         else
4596                 dump_stack();
4597 }
4598
4599 /*
4600  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4601  */
4602 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4603 {
4604         /*
4605          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4606          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4607          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4608          */
4609         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4610                 __schedule_bug(prev);
4611
4612         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4613
4614         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4616         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4617                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4618                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4619         }
4620 #endif
4621 }
4622
4623 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4624 {
4625         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4626                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4627
4628                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4629                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4630
4631                 /*
4632                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4633                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4634                  * the avg_overlap on preemption.
4635                  *
4636                  * We use the average preemption runtime because that
4637                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4638                  * build up.
4639                  */
4640                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4641         }
4642         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4643 }
4644
4645 /*
4646  * Pick up the highest-prio task:
4647  */
4648 static inline struct task_struct *
4649 pick_next_task(struct rq *rq)
4650 {
4651         const struct sched_class *class;
4652         struct task_struct *p;
4653
4654         /*
4655          * Optimization: we know that if all tasks are in
4656          * the fair class we can call that function directly:
4657          */
4658         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4659                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4660                 if (likely(p))
4661                         return p;
4662         }
4663
4664         class = sched_class_highest;
4665         for ( ; ; ) {
4666                 p = class->pick_next_task(rq);
4667                 if (p)
4668                         return p;
4669                 /*
4670                  * Will never be NULL as the idle class always
4671                  * returns a non-NULL p:
4672                  */
4673                 class = class->next;
4674         }
4675 }
4676
4677 /*
4678  * schedule() is the main scheduler function.
4679  */
4680 asmlinkage void __sched schedule(void)
4681 {
4682         struct task_struct *prev, *next;
4683         unsigned long *switch_count;
4684         struct rq *rq;
4685         int cpu;
4686
4687 need_resched:
4688         preempt_disable();
4689         cpu = smp_processor_id();
4690         rq = cpu_rq(cpu);
4691         rcu_qsctr_inc(cpu);
4692         prev = rq->curr;
4693         switch_count = &prev->nivcsw;
4694
4695         release_kernel_lock(prev);
4696 need_resched_nonpreemptible:
4697
4698         schedule_debug(prev);
4699
4700         if (sched_feat(HRTICK))
4701                 hrtick_clear(rq);
4702
4703         spin_lock_irq(&rq->lock);
4704         update_rq_clock(rq);
4705         clear_tsk_need_resched(prev);
4706
4707         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4708                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4709                         prev->state = TASK_RUNNING;
4710                 else
4711                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4712                 switch_count = &prev->nvcsw;
4713         }
4714
4715 #ifdef CONFIG_SMP
4716         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4717                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4718 #endif
4719
4720         if (unlikely(!rq->nr_running))
4721                 idle_balance(cpu, rq);
4722
4723         put_prev_task(rq, prev);
4724         next = pick_next_task(rq);
4725
4726         if (likely(prev != next)) {
4727                 sched_info_switch(prev, next);
4728
4729                 rq->nr_switches++;
4730                 rq->curr = next;
4731                 ++*switch_count;
4732
4733                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4734                 /*
4735                  * the context switch might have flipped the stack from under
4736                  * us, hence refresh the local variables.
4737                  */
4738                 cpu = smp_processor_id();
4739                 rq = cpu_rq(cpu);
4740         } else
4741                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4742
4743         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4744                 goto need_resched_nonpreemptible;
4745
4746         preempt_enable_no_resched();
4747         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4748                 goto need_resched;
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4751
4752 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4753 /*
4754  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4755  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4756  * occur there and call schedule directly.
4757  */
4758 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4759 {
4760         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4761
4762         /*
4763          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4764          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4765          */
4766         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4767                 return;
4768
4769         do {
4770                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4771                 schedule();
4772                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4773
4774                 /*
4775                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4776                  * between schedule and now.
4777                  */
4778                 barrier();
4779         } while (need_resched());
4780 }
4781 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4782
4783 /*
4784  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4785  * off of irq context.
4786  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4787  * protect us against recursive calling from irq.
4788  */
4789 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4790 {
4791         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4792
4793         /* Catch callers which need to be fixed */
4794         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4795
4796         do {
4797                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4798                 local_irq_enable();
4799                 schedule();
4800                 local_irq_disable();
4801                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4802
4803                 /*
4804                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4805                  * between schedule and now.
4806                  */
4807                 barrier();
4808         } while (need_resched());
4809 }
4810
4811 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4812
4813 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4814                           void *key)
4815 {
4816         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4819
4820 /*
4821  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4822  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4823  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4824  *
4825  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4826  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4827  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4828  */
4829 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4830                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4831 {
4832         wait_queue_t *curr, *next;
4833
4834         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4835                 unsigned flags = curr->flags;
4836
4837                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4838                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4839                         break;
4840         }
4841 }
4842
4843 /**
4844  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4845  * @q: the waitqueue
4846  * @mode: which threads
4847  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4848  * @key: is directly passed to the wakeup function
4849  */
4850 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4851                         int nr_exclusive, void *key)
4852 {
4853         unsigned long flags;
4854
4855         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4856         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4857         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4860
4861 /*
4862  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4863  */
4864 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4865 {
4866         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4867 }
4868
4869 /**
4870  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4871  * @q: the waitqueue
4872  * @mode: which threads
4873  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4874  *
4875  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4876  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4877  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4878  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4879  *
4880  * On UP it can prevent extra preemption.
4881  */
4882 void
4883 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4884 {
4885         unsigned long flags;
4886         int sync = 1;
4887
4888         if (unlikely(!q))
4889                 return;
4890
4891         if (unlikely(!nr_exclusive))
4892                 sync = 0;
4893
4894         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4895         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4896         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4897 }
4898 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4899
4900 /**
4901  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4902  * @x:  holds the state of this particular completion
4903  *
4904  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4905  * awakened in the same order in which they were queued.
4906  *
4907  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4908  */
4909 void complete(struct completion *x)
4910 {
4911         unsigned long flags;
4912
4913         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4914         x->done++;
4915         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4916         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4917 }
4918 EXPORT_SYMBOL(complete);
4919
4920 /**
4921  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4922  * @x:  holds the state of this particular completion
4923  *
4924  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4925  */
4926 void complete_all(struct completion *x)
4927 {
4928         unsigned long flags;
4929
4930         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4931         x->done += UINT_MAX/2;
4932         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4933         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4936
4937 static inline long __sched
4938 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4939 {
4940         if (!x->done) {
4941                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4942
4943                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4944                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4945                 do {
4946                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4947                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4948                                 break;
4949                         }
4950                         __set_current_state(state);
4951                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4952                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4953                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4954                 } while (!x->done && timeout);
4955                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4956                 if (!x->done)
4957                         return timeout;
4958         }
4959         x->done--;
4960         return timeout ?: 1;
4961 }
4962
4963 static long __sched
4964 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4965 {
4966         might_sleep();
4967
4968         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4969         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4970         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4971         return timeout;
4972 }
4973
4974 /**
4975  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4976  * @x:  holds the state of this particular completion
4977  *
4978  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4979  * interruptible and there is no timeout.
4980  *
4981  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4982  * and interrupt capability. Also see complete().
4983  */
4984 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4985 {
4986         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4987 }
4988 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4989
4990 /**
4991  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4992  * @x:  holds the state of this particular completion
4993  * @timeout:  timeout value in jiffies
4994  *
4995  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4996  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4997  * interruptible.
4998  */
4999 unsigned long __sched
5000 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5001 {
5002         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5003 }
5004 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5005
5006 /**
5007  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5008  * @x:  holds the state of this particular completion
5009  *
5010  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5011  * interruptible.
5012  */
5013 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5014 {
5015         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5016         if (t == -ERESTARTSYS)
5017                 return t;
5018         return 0;
5019 }
5020 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5021
5022 /**
5023  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5024  * @x:  holds the state of this particular completion
5025  * @timeout:  timeout value in jiffies
5026  *
5027  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5028  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5029  */
5030 unsigned long __sched
5031 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5032                                           unsigned long timeout)
5033 {
5034         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5035 }
5036 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5037
5038 /**
5039  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5040  * @x:  holds the state of this particular completion
5041  *
5042  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5043  * interrupted by a kill signal.
5044  */
5045 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5046 {
5047         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5048         if (t == -ERESTARTSYS)
5049                 return t;
5050         return 0;
5051 }
5052 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5053
5054 /**
5055  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5056  *      @x:     completion structure
5057  *
5058  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5059  *               1 if a decrement succeeded.
5060  *
5061  *      If a completion is being used as a counting completion,
5062  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5063  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5064  *      is protecting is not available.
5065  */
5066 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5067 {
5068         int ret = 1;
5069
5070         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5071         if (!x->done)
5072                 ret = 0;
5073         else
5074                 x->done--;
5075         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5076         return ret;
5077 }
5078 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5079
5080 /**
5081  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5082  *      @x:     completion structure
5083  *
5084  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5085  *               1 if there are no waiters.
5086  *
5087  */
5088 bool completion_done(struct completion *x)
5089 {
5090         int ret = 1;
5091
5092         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5093         if (!x->done)
5094                 ret = 0;
5095         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5096         return ret;
5097 }
5098 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5099
5100 static long __sched
5101 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5102 {
5103         unsigned long flags;
5104         wait_queue_t wait;
5105
5106         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5107
5108         __set_current_state(state);
5109
5110         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5111         __add_wait_queue(q, &wait);
5112         spin_unlock(&q->lock);
5113         timeout = schedule_timeout(timeout);
5114         spin_lock_irq(&q->lock);
5115         __remove_wait_queue(q, &wait);
5116         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5117
5118         return timeout;
5119 }
5120
5121 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5122 {
5123         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5124 }
5125 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5126
5127 long __sched
5128 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5129 {
5130         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5131 }
5132 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5133
5134 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5135 {
5136         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5139
5140 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5141 {
5142         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5143 }
5144 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5145
5146 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5147
5148 /*
5149  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5150  * @p: task
5151  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5152  *
5153  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5154  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5155  *
5156  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5157  */
5158 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5159 {
5160         unsigned long flags;
5161         int oldprio, on_rq, running;
5162         struct rq *rq;
5163         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5164
5165         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5166
5167         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5168         update_rq_clock(rq);
5169
5170         oldprio = p->prio;
5171         on_rq = p->se.on_rq;
5172         running = task_current(rq, p);
5173         if (on_rq)
5174                 dequeue_task(rq, p, 0);
5175         if (running)
5176                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5177
5178         if (rt_prio(prio))
5179                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5180         else
5181                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5182
5183         p->prio = prio;
5184
5185         if (running)
5186                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5187         if (on_rq) {
5188                 enqueue_task(rq, p, 0);
5189
5190                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5191         }
5192         task_rq_unlock(rq, &flags);
5193 }
5194
5195 #endif
5196
5197 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5198 {
5199         int old_prio, delta, on_rq;
5200         unsigned long flags;
5201         struct rq *rq;
5202
5203         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5204                 return;
5205         /*
5206          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5207          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5208          */
5209         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5210         update_rq_clock(rq);
5211         /*
5212          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5213          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5214          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5215          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5216          */
5217         if (task_has_rt_policy(p)) {
5218                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5219                 goto out_unlock;
5220         }
5221         on_rq = p->se.on_rq;
5222         if (on_rq)
5223                 dequeue_task(rq, p, 0);
5224
5225         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5226         set_load_weight(p);
5227         old_prio = p->prio;
5228         p->prio = effective_prio(p);
5229         delta = p->prio - old_prio;
5230
5231         if (on_rq) {
5232                 enqueue_task(rq, p, 0);
5233                 /*
5234                  * If the task increased its priority or is running and
5235                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5236                  */
5237                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5238                         resched_task(rq->curr);
5239         }
5240 out_unlock:
5241         task_rq_unlock(rq, &flags);
5242 }
5243 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5244
5245 /*
5246  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5247  * @p: task
5248  * @nice: nice value
5249  */
5250 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5251 {
5252         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5253         int nice_rlim = 20 - nice;
5254
5255         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5256                 capable(CAP_SYS_NICE));
5257 }
5258
5259 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5260
5261 /*
5262  * sys_nice - change the priority of the current process.
5263  * @increment: priority increment
5264  *
5265  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5266  * does similar things.
5267  */
5268 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5269 {
5270         long nice, retval;
5271
5272         /*
5273          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5274          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5275          * and we have a single winner.
5276          */
5277         if (increment < -40)
5278                 increment = -40;
5279         if (increment > 40)
5280                 increment = 40;
5281
5282         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5283         if (nice < -20)
5284                 nice = -20;
5285         if (nice > 19)
5286                 nice = 19;
5287
5288         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5289                 return -EPERM;
5290
5291         retval = security_task_setnice(current, nice);
5292         if (retval)
5293                 return retval;
5294
5295         set_user_nice(current, nice);
5296         return 0;
5297 }
5298
5299 #endif
5300
5301 /**
5302  * task_prio - return the priority value of a given task.
5303  * @p: the task in question.
5304  *
5305  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5306  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5307  * around 0, value goes from -16 to +15.
5308  */
5309 int task_prio(const struct task_struct *p)
5310 {
5311         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5312 }
5313
5314 /**
5315  * task_nice - return the nice value of a given task.
5316  * @p: the task in question.
5317  */
5318 int task_nice(const struct task_struct *p)
5319 {
5320         return TASK_NICE(p);
5321 }
5322 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5323
5324 /**
5325  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5326  * @cpu: the processor in question.
5327  */
5328 int idle_cpu(int cpu)
5329 {
5330         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5331 }
5332
5333 /**
5334  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5335  * @cpu: the processor in question.
5336  */
5337 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5338 {
5339         return cpu_rq(cpu)->idle;
5340 }
5341
5342 /**
5343  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5344  * @pid: the pid in question.
5345  */
5346 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5347 {
5348         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5349 }
5350
5351 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5352 static void
5353 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5354 {
5355         BUG_ON(p->se.on_rq);
5356
5357         p->policy = policy;
5358         switch (p->policy) {
5359         case SCHED_NORMAL:
5360         case SCHED_BATCH:
5361         case SCHED_IDLE:
5362                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5363                 break;
5364         case SCHED_FIFO:
5365         case SCHED_RR:
5366                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5367                 break;
5368         }
5369
5370         p->rt_priority = prio;
5371         p->normal_prio = normal_prio(p);
5372         /* we are holding p->pi_lock already */
5373         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5374         set_load_weight(p);
5375 }
5376
5377 /*
5378  * check the target process has a UID that matches the current process's
5379  */
5380 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5381 {
5382         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5383         bool match;
5384
5385         rcu_read_lock();
5386         pcred = __task_cred(p);
5387         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5388                  cred->euid == pcred->uid);
5389         rcu_read_unlock();
5390         return match;
5391 }
5392
5393 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5394                                 struct sched_param *param, bool user)
5395 {
5396         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5397         unsigned long flags;
5398         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5399         struct rq *rq;
5400
5401         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5402         BUG_ON(in_interrupt());
5403 recheck:
5404         /* double check policy once rq lock held */
5405         if (policy < 0)
5406                 policy = oldpolicy = p->policy;
5407         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5408                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5409                         policy != SCHED_IDLE)
5410                 return -EINVAL;
5411         /*
5412          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5413          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5414          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5415          */
5416         if (param->sched_priority < 0 ||
5417             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5418             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5419                 return -EINVAL;
5420         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5421                 return -EINVAL;
5422
5423         /*
5424          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5425          */
5426         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5427                 if (rt_policy(policy)) {
5428                         unsigned long rlim_rtprio;
5429
5430                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5431                                 return -ESRCH;
5432                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5433                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5434
5435                         /* can't set/change the rt policy */
5436                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5437                                 return -EPERM;
5438
5439                         /* can't increase priority */
5440                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5441                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5442                                 return -EPERM;
5443                 }
5444                 /*
5445                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5446                  * move out of SCHED_IDLE either:
5447                  */
5448                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5449                         return -EPERM;
5450
5451                 /* can't change other user's priorities */
5452                 if (!check_same_owner(p))
5453                         return -EPERM;
5454         }
5455
5456         if (user) {
5457 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5458                 /*
5459                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5460                  * assigned.
5461                  */
5462                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5463                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5464                         return -EPERM;
5465 #endif
5466
5467                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5468                 if (retval)
5469                         return retval;
5470         }
5471
5472         /*
5473          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5474          * changing the priority of the task:
5475          */
5476         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5477         /*
5478          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5479          * runqueue lock must be held.
5480          */
5481         rq = __task_rq_lock(p);
5482         /* recheck policy now with rq lock held */
5483         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5484                 policy = oldpolicy = -1;
5485                 __task_rq_unlock(rq);
5486                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5487                 goto recheck;
5488         }
5489         update_rq_clock(rq);
5490         on_rq = p->se.on_rq;
5491         running = task_current(rq, p);
5492         if (on_rq)
5493                 deactivate_task(rq, p, 0);
5494         if (running)
5495                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5496
5497         oldprio = p->prio;
5498         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5499
5500         if (running)
5501                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5502         if (on_rq) {
5503                 activate_task(rq, p, 0);
5504
5505                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5506         }
5507         __task_rq_unlock(rq);
5508         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5509
5510         rt_mutex_adjust_pi(p);
5511
5512         return 0;
5513 }
5514
5515 /**
5516  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5517  * @p: the task in question.
5518  * @policy: new policy.
5519  * @param: structure containing the new RT priority.
5520  *
5521  * NOTE that the task may be already dead.
5522  */
5523 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5524                        struct sched_param *param)
5525 {
5526         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5527 }
5528 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5529
5530 /**
5531  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5532  * @p: the task in question.
5533  * @policy: new policy.
5534  * @param: structure containing the new RT priority.
5535  *
5536  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5537  * current context has permission.  For example, this is needed in
5538  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5539  * but our caller might not have that capability.
5540  */
5541 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5542                                struct sched_param *param)
5543 {
5544         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5545 }
5546
5547 static int
5548 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5549 {
5550         struct sched_param lparam;
5551         struct task_struct *p;
5552         int retval;
5553
5554         if (!param || pid < 0)
5555                 return -EINVAL;
5556         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5557                 return -EFAULT;
5558
5559         rcu_read_lock();
5560         retval = -ESRCH;
5561         p = find_process_by_pid(pid);
5562         if (p != NULL)
5563                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5564         rcu_read_unlock();
5565
5566         return retval;
5567 }
5568
5569 /**
5570  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5571  * @pid: the pid in question.
5572  * @policy: new policy.
5573  * @param: structure containing the new RT priority.
5574  */
5575 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5576                 struct sched_param __user *, param)
5577 {
5578         /* negative values for policy are not valid */
5579         if (policy < 0)
5580                 return -EINVAL;
5581
5582         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5583 }
5584
5585 /**
5586  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5587  * @pid: the pid in question.
5588  * @param: structure containing the new RT priority.
5589  */
5590 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5591 {
5592         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5593 }
5594
5595 /**
5596  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5597  * @pid: the pid in question.
5598  */
5599 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5600 {
5601         struct task_struct *p;
5602         int retval;
5603
5604         if (pid < 0)
5605                 return -EINVAL;
5606
5607         retval = -ESRCH;
5608         read_lock(&tasklist_lock);
5609         p = find_process_by_pid(pid);
5610         if (p) {
5611                 retval = security_task_getscheduler(p);
5612                 if (!retval)
5613                         retval = p->policy;
5614         }
5615         read_unlock(&tasklist_lock);
5616         return retval;
5617 }
5618
5619 /**
5620  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5621  * @pid: the pid in question.
5622  * @param: structure containing the RT priority.
5623  */
5624 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5625 {
5626         struct sched_param lp;
5627         struct task_struct *p;
5628         int retval;
5629
5630         if (!param || pid < 0)
5631                 return -EINVAL;
5632
5633         read_lock(&tasklist_lock);
5634         p = find_process_by_pid(pid);
5635         retval = -ESRCH;
5636         if (!p)
5637                 goto out_unlock;
5638
5639         retval = security_task_getscheduler(p);
5640         if (retval)
5641                 goto out_unlock;
5642
5643         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5644         read_unlock(&tasklist_lock);
5645
5646         /*
5647          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5648          */
5649         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5650
5651         return retval;
5652
5653 out_unlock:
5654         read_unlock(&tasklist_lock);
5655         return retval;
5656 }
5657
5658 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5659 {
5660         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5661         struct task_struct *p;
5662         int retval;
5663
5664         get_online_cpus();
5665         read_lock(&tasklist_lock);
5666
5667         p = find_process_by_pid(pid);
5668         if (!p) {
5669                 read_unlock(&tasklist_lock);
5670                 put_online_cpus();
5671                 return -ESRCH;
5672         }
5673
5674         /*
5675          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5676          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5677          * usage count and then drop tasklist_lock.
5678          */
5679         get_task_struct(p);
5680         read_unlock(&tasklist_lock);
5681
5682         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5683                 retval = -ENOMEM;
5684                 goto out_put_task;
5685         }
5686         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5687                 retval = -ENOMEM;
5688                 goto out_free_cpus_allowed;
5689         }
5690         retval = -EPERM;
5691         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5692                 goto out_unlock;
5693
5694         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5695         if (retval)
5696                 goto out_unlock;
5697
5698         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5699         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5700  again:
5701         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5702
5703         if (!retval) {
5704                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5705                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5706                         /*
5707                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5708                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5709                          * cpuset's cpus_allowed
5710                          */
5711                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5712                         goto again;
5713                 }
5714         }
5715 out_unlock:
5716         free_cpumask_var(new_mask);
5717 out_free_cpus_allowed:
5718         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5719 out_put_task:
5720         put_task_struct(p);
5721         put_online_cpus();
5722         return retval;
5723 }
5724
5725 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5726                              struct cpumask *new_mask)
5727 {
5728         if (len < cpumask_size())
5729                 cpumask_clear(new_mask);
5730         else if (len > cpumask_size())
5731                 len = cpumask_size();
5732
5733         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5738  * @pid: pid of the process
5739  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5740  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5741  */
5742 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5743                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5744 {
5745         cpumask_var_t new_mask;
5746         int retval;
5747
5748         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5749                 return -ENOMEM;
5750
5751         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5752         if (retval == 0)
5753                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5754         free_cpumask_var(new_mask);
5755         return retval;
5756 }
5757
5758 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5759 {
5760         struct task_struct *p;
5761         int retval;
5762
5763         get_online_cpus();
5764         read_lock(&tasklist_lock);
5765
5766         retval = -ESRCH;
5767         p = find_process_by_pid(pid);
5768         if (!p)
5769                 goto out_unlock;
5770
5771         retval = security_task_getscheduler(p);
5772         if (retval)
5773                 goto out_unlock;
5774
5775         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5776
5777 out_unlock:
5778         read_unlock(&tasklist_lock);
5779         put_online_cpus();
5780
5781         return retval;
5782 }
5783
5784 /**
5785  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5786  * @pid: pid of the process
5787  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5788  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5789  */
5790 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5791                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5792 {
5793         int ret;
5794         cpumask_var_t mask;
5795
5796         if (len < cpumask_size())
5797                 return -EINVAL;
5798
5799         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5800                 return -ENOMEM;
5801
5802         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5803         if (ret == 0) {
5804                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5805                         ret = -EFAULT;
5806                 else
5807                         ret = cpumask_size();
5808         }
5809         free_cpumask_var(mask);
5810
5811         return ret;
5812 }
5813
5814 /**
5815  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5816  *
5817  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5818  * other threads running on this CPU then this function will return.
5819  */
5820 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5821 {
5822         struct rq *rq = this_rq_lock();
5823
5824         schedstat_inc(rq, yld_count);
5825         current->sched_class->yield_task(rq);
5826
5827         /*
5828          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5829          * no need to preempt or enable interrupts:
5830          */
5831         __release(rq->lock);
5832         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5833         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5834         preempt_enable_no_resched();
5835
5836         schedule();
5837
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 static void __cond_resched(void)
5842 {
5843 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5844         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5845 #endif
5846         /*
5847          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5848          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5849          * cond_resched() call.
5850          */
5851         do {
5852                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5853                 schedule();
5854                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5855         } while (need_resched());
5856 }
5857
5858 int __sched _cond_resched(void)
5859 {
5860         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5861                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5862                 __cond_resched();
5863                 return 1;
5864         }
5865         return 0;
5866 }
5867 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5868
5869 /*
5870  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5871  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5872  *
5873  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5874  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5875  * spin_unlock(), once by hand).
5876  */
5877 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5878 {
5879         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5880         int ret = 0;
5881
5882         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5883                 spin_unlock(lock);
5884                 if (resched && need_resched())
5885                         __cond_resched();
5886                 else
5887                         cpu_relax();
5888                 ret = 1;
5889                 spin_lock(lock);
5890         }
5891         return ret;
5892 }
5893 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5894
5895 int __sched cond_resched_softirq(void)
5896 {
5897         BUG_ON(!in_softirq());
5898
5899         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5900                 local_bh_enable();
5901                 __cond_resched();
5902                 local_bh_disable();
5903                 return 1;
5904         }
5905         return 0;
5906 }
5907 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5908
5909 /**
5910  * yield - yield the current processor to other threads.
5911  *
5912  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5913  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5914  */
5915 void __sched yield(void)
5916 {
5917         set_current_state(TASK_RUNNING);
5918         sys_sched_yield();
5919 }
5920 EXPORT_SYMBOL(yield);
5921
5922 /*
5923  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5924  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5925  *
5926  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5927  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5928  */
5929 void __sched io_schedule(void)
5930 {
5931         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5932
5933         delayacct_blkio_start();
5934         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5935         schedule();
5936         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5937         delayacct_blkio_end();
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5940
5941 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5942 {
5943         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5944         long ret;
5945
5946         delayacct_blkio_start();
5947         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5948         ret = schedule_timeout(timeout);
5949         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5950         delayacct_blkio_end();
5951         return ret;
5952 }
5953
5954 /**
5955  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5956  * @policy: scheduling class.
5957  *
5958  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5959  * by a given scheduling class.
5960  */
5961 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5962 {
5963         int ret = -EINVAL;
5964
5965         switch (policy) {
5966         case SCHED_FIFO:
5967         case SCHED_RR:
5968                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5969                 break;
5970         case SCHED_NORMAL:
5971         case SCHED_BATCH:
5972         case SCHED_IDLE:
5973                 ret = 0;
5974                 break;
5975         }
5976         return ret;
5977 }
5978
5979 /**
5980  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5981  * @policy: scheduling class.
5982  *
5983  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5984  * by a given scheduling class.
5985  */
5986 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5987 {
5988         int ret = -EINVAL;
5989
5990         switch (policy) {
5991         case SCHED_FIFO:
5992         case SCHED_RR:
5993                 ret = 1;
5994                 break;
5995         case SCHED_NORMAL:
5996         case SCHED_BATCH:
5997         case SCHED_IDLE:
5998                 ret = 0;
5999         }
6000         return ret;
6001 }
6002
6003 /**
6004  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6005  * @pid: pid of the process.
6006  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6007  *
6008  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6009  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6010  */
6011 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6012                 struct timespec __user *, interval)
6013 {
6014         struct task_struct *p;
6015         unsigned int time_slice;
6016         int retval;
6017         struct timespec t;
6018
6019         if (pid < 0)
6020                 return -EINVAL;
6021
6022         retval = -ESRCH;
6023         read_lock(&tasklist_lock);
6024         p = find_process_by_pid(pid);
6025         if (!p)
6026                 goto out_unlock;
6027
6028         retval = security_task_getscheduler(p);
6029         if (retval)
6030                 goto out_unlock;
6031
6032         /*
6033          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6034          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6035          */
6036         time_slice = 0;
6037         if (p->policy == SCHED_RR) {
6038                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6039         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6040                 struct sched_entity *se = &p->se;
6041                 unsigned long flags;
6042                 struct rq *rq;
6043
6044                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6045                 if (rq->cfs.load.weight)
6046                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6047                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6048         }
6049         read_unlock(&tasklist_lock);
6050         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6051         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6052         return retval;
6053
6054 out_unlock:
6055         read_unlock(&tasklist_lock);
6056         return retval;
6057 }
6058
6059 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6060
6061 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6062 {
6063         unsigned long free = 0;
6064         unsigned state;
6065
6066         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6067         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6068                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6069 #if BITS_PER_LONG == 32
6070         if (state == TASK_RUNNING)
6071                 printk(KERN_CONT " running  ");
6072         else
6073                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6074 #else
6075         if (state == TASK_RUNNING)
6076                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6077         else
6078                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6079 #endif
6080 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6081         {
6082                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6083                 while (!*n)
6084                         n++;
6085                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6086         }
6087 #endif
6088         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6089                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6090
6091         show_stack(p, NULL);
6092 }
6093
6094 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6095 {
6096         struct task_struct *g, *p;
6097
6098 #if BITS_PER_LONG == 32
6099         printk(KERN_INFO
6100                 "  task                PC stack   pid father\n");
6101 #else
6102         printk(KERN_INFO
6103                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6104 #endif
6105         read_lock(&tasklist_lock);
6106         do_each_thread(g, p) {
6107                 /*
6108                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6109                  * console might take alot of time:
6110                  */
6111                 touch_nmi_watchdog();
6112                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6113                         sched_show_task(p);
6114         } while_each_thread(g, p);
6115
6116         touch_all_softlockup_watchdogs();
6117
6118 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6119         sysrq_sched_debug_show();
6120 #endif
6121         read_unlock(&tasklist_lock);
6122         /*
6123          * Only show locks if all tasks are dumped:
6124          */
6125         if (state_filter == -1)
6126                 debug_show_all_locks();
6127 }
6128
6129 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6130 {
6131         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6132 }
6133
6134 /**
6135  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6136  * @idle: task in question
6137  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6138  *
6139  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6140  * flag, to make booting more robust.
6141  */
6142 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6143 {
6144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6145         unsigned long flags;
6146
6147         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6148
6149         __sched_fork(idle);
6150         idle->se.exec_start = sched_clock();
6151
6152         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6153         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6154         __set_task_cpu(idle, cpu);
6155
6156         rq->curr = rq->idle = idle;
6157 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6158         idle->oncpu = 1;
6159 #endif
6160         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6161
6162         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6163 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6164         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6165 #else
6166         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6167 #endif
6168         /*
6169          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6170          */
6171         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6172         ftrace_graph_init_task(idle);
6173 }
6174
6175 /*
6176  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6177  * indicates which cpus entered this state. This is used
6178  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6179  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6180  * always be CPU_BITS_NONE.
6181  */
6182 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6183
6184 /*
6185  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6186  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6187  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6188  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6189  * number of CPUs.
6190  *
6191  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6192  */
6193 static inline void sched_init_granularity(void)
6194 {
6195         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6196         const unsigned long limit = 200000000;
6197
6198         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6199         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6200                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6201
6202         sysctl_sched_latency *= factor;
6203         if (sysctl_sched_latency > limit)
6204                 sysctl_sched_latency = limit;
6205
6206         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6207
6208         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6209 }
6210
6211 #ifdef CONFIG_SMP
6212 /*
6213  * This is how migration works:
6214  *
6215  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6216  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6217  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6218  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6219  *    thread off the CPU)
6220  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6221  *    task is still in the wrong runqueue.
6222  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6223  *    it and puts it into the right queue.
6224  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6225  * 7) we wake up and the migration is done.
6226  */
6227
6228 /*
6229  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6230  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6231  * is removed from the allowed bitmask.
6232  *
6233  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6234  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6235  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6236  */
6237 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6238 {
6239         struct migration_req req;
6240         unsigned long flags;
6241         struct rq *rq;
6242         int ret = 0;
6243
6244         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6245         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6246                 ret = -EINVAL;
6247                 goto out;
6248         }
6249
6250         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6251                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6252                 ret = -EINVAL;
6253                 goto out;
6254         }
6255
6256         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6257                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6258         else {
6259                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6260                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6261         }
6262
6263         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6264         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6265                 goto out;
6266
6267         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6268                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6269                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6270                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6271                 wait_for_completion(&req.done);
6272                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6273                 return 0;
6274         }
6275 out:
6276         task_rq_unlock(rq, &flags);
6277
6278         return ret;
6279 }
6280 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6281
6282 /*
6283  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6284  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6285  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6286  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6287  *
6288  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6289  * as the task is no longer on this CPU.
6290  *
6291  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6292  */
6293 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6294 {
6295         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6296         int ret = 0, on_rq;
6297
6298         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6299                 return ret;
6300
6301         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6302         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6303
6304         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6305         /* Already moved. */
6306         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6307                 goto done;
6308         /* Affinity changed (again). */
6309         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6310                 goto fail;
6311
6312         on_rq = p->se.on_rq;
6313         if (on_rq)
6314                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6315
6316         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6317         if (on_rq) {
6318                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6319                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6320         }
6321 done:
6322         ret = 1;
6323 fail:
6324         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6325         return ret;
6326 }
6327
6328 /*
6329  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6330  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6331  * another runqueue.
6332  */
6333 static int migration_thread(void *data)
6334 {
6335         int cpu = (long)data;
6336         struct rq *rq;
6337
6338         rq = cpu_rq(cpu);
6339         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6340
6341         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6342         while (!kthread_should_stop()) {
6343                 struct migration_req *req;
6344                 struct list_head *head;
6345
6346                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6347
6348                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6349                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6350                         goto wait_to_die;
6351                 }
6352
6353                 if (rq->active_balance) {
6354                         active_load_balance(rq, cpu);
6355                         rq->active_balance = 0;
6356                 }
6357
6358                 head = &rq->migration_queue;
6359
6360                 if (list_empty(head)) {
6361                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6362                         schedule();
6363                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6364                         continue;
6365                 }
6366                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6367                 list_del_init(head->next);
6368
6369                 spin_unlock(&rq->lock);
6370                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6371                 local_irq_enable();
6372
6373                 complete(&req->done);
6374         }
6375         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6376         return 0;
6377
6378 wait_to_die:
6379         /* Wait for kthread_stop */
6380         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6381         while (!kthread_should_stop()) {
6382                 schedule();
6383                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6384         }
6385         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6386         return 0;
6387 }
6388
6389 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6390
6391 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6392 {
6393         int ret;
6394
6395         local_irq_disable();
6396         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6397         local_irq_enable();
6398         return ret;
6399 }
6400
6401 /*
6402  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6403  */
6404 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6405 {
6406         int dest_cpu;
6407         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6408
6409 again:
6410         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6411         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6412                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6413                         goto move;
6414
6415         /* Any allowed, online CPU? */
6416         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6417         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6418                 goto move;
6419
6420         /* No more Mr. Nice Guy. */
6421         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6422                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6423                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6424
6425                 /*
6426                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6427                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6428                  * leave kernel.
6429                  */
6430                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6431                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6432                                "longer affine to cpu%d\n",
6433                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6434                 }
6435         }
6436
6437 move:
6438         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6439         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6440                 goto again;
6441 }
6442
6443 /*
6444  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6445  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6446  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6447  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6448  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6449  */
6450 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6451 {
6452         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6453         unsigned long flags;
6454
6455         local_irq_save(flags);
6456         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6457         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6458         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6459         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6460         local_irq_restore(flags);
6461 }
6462
6463 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6464 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6465 {
6466         struct task_struct *p, *t;
6467
6468         read_lock(&tasklist_lock);
6469
6470         do_each_thread(t, p) {
6471                 if (p == current)
6472                         continue;
6473
6474                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6475                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6476         } while_each_thread(t, p);
6477
6478         read_unlock(&tasklist_lock);
6479 }
6480
6481 /*
6482  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6483  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6484  * Used by CPU offline code.
6485  */
6486 void sched_idle_next(void)
6487 {
6488         int this_cpu = smp_processor_id();
6489         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6490         struct task_struct *p = rq->idle;
6491         unsigned long flags;
6492
6493         /* cpu has to be offline */
6494         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6495
6496         /*
6497          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6498          * and interrupts disabled on the current cpu.
6499          */
6500         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6501
6502         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6503
6504         update_rq_clock(rq);
6505         activate_task(rq, p, 0);
6506
6507         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6508 }
6509
6510 /*
6511  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6512  * offline.
6513  */
6514 void idle_task_exit(void)
6515 {
6516         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6517
6518         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6519
6520         if (mm != &init_mm)
6521                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6522         mmdrop(mm);
6523 }
6524
6525 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6526 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6527 {
6528         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6529
6530         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6531         BUG_ON(!p->exit_state);
6532
6533         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6534         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6535
6536         get_task_struct(p);
6537
6538         /*
6539          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6540          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6541          * fine.
6542          */
6543         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6544         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6545         spin_lock_irq(&rq->lock);
6546
6547         put_task_struct(p);
6548 }
6549
6550 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6551 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6552 {
6553         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6554         struct task_struct *next;
6555
6556         for ( ; ; ) {
6557                 if (!rq->nr_running)
6558                         break;
6559                 update_rq_clock(rq);
6560                 next = pick_next_task(rq);
6561                 if (!next)
6562                         break;
6563                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6564                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6565
6566         }
6567 }
6568 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6569
6570 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6571
6572 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6573         {
6574                 .procname       = "sched_domain",
6575                 .mode           = 0555,
6576         },
6577         {0, },
6578 };
6579
6580 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6581         {
6582                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6583                 .procname       = "kernel",
6584                 .mode           = 0555,
6585                 .child          = sd_ctl_dir,
6586         },
6587         {0, },
6588 };
6589
6590 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6591 {
6592         struct ctl_table *entry =
6593                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6594
6595         return entry;
6596 }
6597
6598 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6599 {
6600         struct ctl_table *entry;
6601
6602         /*
6603          * In the intermediate directories, both the child directory and
6604          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6605          * will always be set. In the lowest directory the names are
6606          * static strings and all have proc handlers.
6607          */
6608         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6609                 if (entry->child)
6610                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6611                 if (entry->proc_handler == NULL)
6612                         kfree(entry->procname);
6613         }
6614
6615         kfree(*tablep);
6616         *tablep = NULL;
6617 }
6618
6619 static void
6620 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6621                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6622                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6623 {
6624         entry->procname = procname;
6625         entry->data = data;
6626         entry->maxlen = maxlen;
6627         entry->mode = mode;
6628         entry->proc_handler = proc_handler;
6629 }
6630
6631 static struct ctl_table *
6632 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6633 {
6634         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6635
6636         if (table == NULL)
6637                 return NULL;
6638
6639         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6640                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6641         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6642                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6643         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6644                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6645         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6646                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6647         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6648                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6649         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6650                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6651         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6652                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6653         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6654                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6655         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6656                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6657         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6658                 &sd->cache_nice_tries,
6659                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6660         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6661                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6662         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6663                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6664         /* &table[12] is terminator */
6665
6666         return table;
6667 }
6668
6669 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6670 {
6671         struct ctl_table *entry, *table;
6672         struct sched_domain *sd;
6673         int domain_num = 0, i;
6674         char buf[32];
6675
6676         for_each_domain(cpu, sd)
6677                 domain_num++;
6678         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6679         if (table == NULL)
6680                 return NULL;
6681
6682         i = 0;
6683         for_each_domain(cpu, sd) {
6684                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6685                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6686                 entry->mode = 0555;
6687                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6688                 entry++;
6689                 i++;
6690         }
6691         return table;
6692 }
6693
6694 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6695 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6696 {
6697         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6698         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6699         char buf[32];
6700
6701         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6702         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6703
6704         if (entry == NULL)
6705                 return;
6706
6707         for_each_online_cpu(i) {
6708                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6709                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6710                 entry->mode = 0555;
6711                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6712                 entry++;
6713         }
6714
6715         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6716         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6717 }
6718
6719 /* may be called multiple times per register */
6720 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6721 {
6722         if (sd_sysctl_header)
6723                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6724         sd_sysctl_header = NULL;
6725         if (sd_ctl_dir[0].child)
6726                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6727 }
6728 #else
6729 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6730 {
6731 }
6732 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6733 {
6734 }
6735 #endif
6736
6737 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6738 {
6739         if (!rq->online) {
6740                 const struct sched_class *class;
6741
6742                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6743                 rq->online = 1;
6744
6745                 for_each_class(class) {
6746                         if (class->rq_online)
6747                                 class->rq_online(rq);
6748                 }
6749         }
6750 }
6751
6752 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6753 {
6754         if (rq->online) {
6755                 const struct sched_class *class;
6756
6757                 for_each_class(class) {
6758                         if (class->rq_offline)
6759                                 class->rq_offline(rq);
6760                 }
6761
6762                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6763                 rq->online = 0;
6764         }
6765 }
6766
6767 /*
6768  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6769  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6770  */
6771 static int __cpuinit
6772 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6773 {
6774         struct task_struct *p;
6775         int cpu = (long)hcpu;
6776         unsigned long flags;
6777         struct rq *rq;
6778
6779         switch (action) {
6780
6781         case CPU_UP_PREPARE:
6782         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6783                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6784                 if (IS_ERR(p))
6785                         return NOTIFY_BAD;
6786                 kthread_bind(p, cpu);
6787                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6788                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6789                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6790                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6791                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6792                 break;
6793
6794         case CPU_ONLINE:
6795         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6796                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6797                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6798
6799                 /* Update our root-domain */
6800                 rq = cpu_rq(cpu);
6801                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6802                 if (rq->rd) {
6803                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6804
6805                         set_rq_online(rq);
6806                 }
6807                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6808                 break;
6809
6810 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6811         case CPU_UP_CANCELED:
6812         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6813                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6814                         break;
6815                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6816                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6817                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6818                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6819                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6820                 break;
6821
6822         case CPU_DEAD:
6823         case CPU_DEAD_FROZEN:
6824                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6825                 migrate_live_tasks(cpu);
6826                 rq = cpu_rq(cpu);
6827                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6828                 rq->migration_thread = NULL;
6829                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6830                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6831                 update_rq_clock(rq);
6832                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6833                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6834                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6835                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6836                 migrate_dead_tasks(cpu);
6837                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6838                 cpuset_unlock();
6839                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6840                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6841
6842                 /*
6843                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6844                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6845                  * the requestors.
6846                  */
6847                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6848                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6849                         struct migration_req *req;
6850
6851                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6852                                          struct migration_req, list);
6853                         list_del_init(&req->list);
6854                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6855                         complete(&req->done);
6856                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6857                 }
6858                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6859                 break;
6860
6861         case CPU_DYING:
6862         case CPU_DYING_FROZEN:
6863                 /* Update our root-domain */
6864                 rq = cpu_rq(cpu);
6865                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6866                 if (rq->rd) {
6867                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6868                         set_rq_offline(rq);
6869                 }
6870                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6871                 break;
6872 #endif
6873         }
6874         return NOTIFY_OK;
6875 }
6876
6877 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6878  * happens before everything else.
6879  */
6880 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6881         .notifier_call = migration_call,
6882         .priority = 10
6883 };
6884
6885 static int __init migration_init(void)
6886 {
6887         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6888         int err;
6889
6890         /* Start one for the boot CPU: */
6891         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6892         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6893         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6894         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6895
6896         return err;
6897 }
6898 early_initcall(migration_init);
6899 #endif
6900
6901 #ifdef CONFIG_SMP
6902
6903 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6904
6905 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6906                                   struct cpumask *groupmask)
6907 {
6908         struct sched_group *group = sd->groups;
6909         char str[256];
6910
6911         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6912         cpumask_clear(groupmask);
6913
6914         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6915
6916         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6917                 printk("does not load-balance\n");
6918                 if (sd->parent)
6919                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6920                                         " has parent");
6921                 return -1;
6922         }
6923
6924         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6925
6926         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6927                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6928                                 "CPU%d\n", cpu);
6929         }
6930         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6931                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6932                                 " CPU%d\n", cpu);
6933         }
6934
6935         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6936         do {
6937                 if (!group) {
6938                         printk("\n");
6939                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6940                         break;
6941                 }
6942
6943                 if (!group->__cpu_power) {
6944                         printk(KERN_CONT "\n");
6945                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6946                                         "set\n");
6947                         break;
6948                 }
6949
6950                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6951                         printk(KERN_CONT "\n");
6952                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6953                         break;
6954                 }
6955
6956                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6957                         printk(KERN_CONT "\n");
6958                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6959                         break;
6960                 }
6961
6962                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6963
6964                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6965                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6966
6967                 group = group->next;
6968         } while (group != sd->groups);
6969         printk(KERN_CONT "\n");
6970
6971         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6972                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6973
6974         if (sd->parent &&
6975             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6976                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6977                         "of domain->span\n");
6978         return 0;
6979 }
6980
6981 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6982 {
6983         cpumask_var_t groupmask;
6984         int level = 0;
6985
6986         if (!sd) {
6987                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6988                 return;
6989         }
6990
6991         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6992
6993         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6994                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6995                 return;
6996         }
6997
6998         for (;;) {
6999                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7000                         break;
7001                 level++;
7002                 sd = sd->parent;
7003                 if (!sd)
7004                         break;
7005         }
7006         free_cpumask_var(groupmask);
7007 }
7008 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7009 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7010 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7011
7012 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7013 {
7014         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7015                 return 1;
7016
7017         /* Following flags need at least 2 groups */
7018         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7019                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7020                          SD_BALANCE_FORK |
7021                          SD_BALANCE_EXEC |
7022                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7023                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7024                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7025                         return 0;
7026         }
7027
7028         /* Following flags don't use groups */
7029         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7030                          SD_WAKE_AFFINE |
7031                          SD_WAKE_BALANCE))
7032                 return 0;
7033
7034         return 1;
7035 }
7036
7037 static int
7038 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7039 {
7040         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7041
7042         if (sd_degenerate(parent))
7043                 return 1;
7044
7045         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7046                 return 0;
7047
7048         /* Does parent contain flags not in child? */
7049         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7050         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7051                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7052         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7053         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7054                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7055                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7056                                 SD_BALANCE_FORK |
7057                                 SD_BALANCE_EXEC |
7058                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7059                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7060                 if (nr_node_ids == 1)
7061                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7062         }
7063         if (~cflags & pflags)
7064                 return 0;
7065
7066         return 1;
7067 }
7068
7069 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7070 {
7071         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7072
7073         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7074         free_cpumask_var(rd->online);
7075         free_cpumask_var(rd->span);
7076         kfree(rd);
7077 }
7078
7079 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7080 {
7081         struct root_domain *old_rd = NULL;
7082         unsigned long flags;
7083
7084         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7085
7086         if (rq->rd) {
7087                 old_rd = rq->rd;
7088
7089                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7090                         set_rq_offline(rq);
7091
7092                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7093
7094                 /*
7095                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7096                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7097                  * in this function:
7098                  */
7099                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7100                         old_rd = NULL;
7101         }
7102
7103         atomic_inc(&rd->refcount);
7104         rq->rd = rd;
7105
7106         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7107         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7108                 set_rq_online(rq);
7109
7110         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7111
7112         if (old_rd)
7113                 free_rootdomain(old_rd);
7114 }
7115
7116 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7117 {
7118         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7119
7120         if (bootmem) {
7121                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7122                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7123                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7124                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7125                 return 0;
7126         }
7127
7128         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7129                 goto out;
7130         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7131                 goto free_span;
7132         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7133                 goto free_online;
7134
7135         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7136                 goto free_rto_mask;
7137         return 0;
7138
7139 free_rto_mask:
7140         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7141 free_online:
7142         free_cpumask_var(rd->online);
7143 free_span:
7144         free_cpumask_var(rd->span);
7145 out:
7146         return -ENOMEM;
7147 }
7148
7149 static void init_defrootdomain(void)
7150 {
7151         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7152
7153         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7154 }
7155
7156 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7157 {
7158         struct root_domain *rd;
7159
7160         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7161         if (!rd)
7162                 return NULL;
7163
7164         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7165                 kfree(rd);
7166                 return NULL;
7167         }
7168
7169         return rd;
7170 }
7171
7172 /*
7173  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7174  * hold the hotplug lock.
7175  */
7176 static void
7177 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7178 {
7179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7180         struct sched_domain *tmp;
7181
7182         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7183         for (tmp = sd; tmp; ) {
7184                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7185                 if (!parent)
7186                         break;
7187
7188                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7189                         tmp->parent = parent->parent;
7190                         if (parent->parent)
7191                                 parent->parent->child = tmp;
7192                 } else
7193                         tmp = tmp->parent;
7194         }
7195
7196         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7197                 sd = sd->parent;
7198                 if (sd)
7199                         sd->child = NULL;
7200         }
7201
7202         sched_domain_debug(sd, cpu);
7203
7204         rq_attach_root(rq, rd);
7205         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7206 }
7207
7208 /* cpus with isolated domains */
7209 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7210
7211 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7212 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7213 {
7214         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7215         return 1;
7216 }
7217
7218 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7219
7220 /*
7221  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7222  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7223  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7224  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7225  *
7226  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7227  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7228  * and ->cpu_power to 0.
7229  */
7230 static void
7231 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7232                         const struct cpumask *cpu_map,
7233                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7234                                         struct sched_group **sg,
7235                                         struct cpumask *tmpmask),
7236                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7237 {
7238         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7239         int i;
7240
7241         cpumask_clear(covered);
7242
7243         for_each_cpu(i, span) {
7244                 struct sched_group *sg;
7245                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7246                 int j;
7247
7248                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7249                         continue;
7250
7251                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7252                 sg->__cpu_power = 0;
7253
7254                 for_each_cpu(j, span) {
7255                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7256                                 continue;
7257
7258                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7259                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7260                 }
7261                 if (!first)
7262                         first = sg;
7263                 if (last)
7264                         last->next = sg;
7265                 last = sg;
7266         }
7267         last->next = first;
7268 }
7269
7270 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7271
7272 #ifdef CONFIG_NUMA
7273
7274 /**
7275  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7276  * @node: node whose sched_domain we're building
7277  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7278  *
7279  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7280  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7281  *
7282  * Should use nodemask_t.
7283  */
7284 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7285 {
7286         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7287
7288         min_val = INT_MAX;
7289
7290         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7291                 /* Start at @node */
7292                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7293
7294                 if (!nr_cpus_node(n))
7295                         continue;
7296
7297                 /* Skip already used nodes */
7298                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7299                         continue;
7300
7301                 /* Simple min distance search */
7302                 val = node_distance(node, n);
7303
7304                 if (val < min_val) {
7305                         min_val = val;
7306                         best_node = n;
7307                 }
7308         }
7309
7310         node_set(best_node, *used_nodes);
7311         return best_node;
7312 }
7313
7314 /**
7315  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7316  * @node: node whose cpumask we're constructing
7317  * @span: resulting cpumask
7318  *
7319  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7320  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7321  * out optimally.
7322  */
7323 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7324 {
7325         nodemask_t used_nodes;
7326         int i;
7327
7328         cpumask_clear(span);
7329         nodes_clear(used_nodes);
7330
7331         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7332         node_set(node, used_nodes);
7333
7334         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7335                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7336
7337                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7338         }
7339 }
7340 #endif /* CONFIG_NUMA */
7341
7342 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7343
7344 /*
7345  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7346  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7347  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7348  */
7349 struct static_sched_group {
7350         struct sched_group sg;
7351         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7352 };
7353
7354 struct static_sched_domain {
7355         struct sched_domain sd;
7356         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7357 };
7358
7359 /*
7360  * SMT sched-domains:
7361  */
7362 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7363 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7364 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7365
7366 static int
7367 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7368                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7369 {
7370         if (sg)
7371                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7372         return cpu;
7373 }
7374 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7375
7376 /*
7377  * multi-core sched-domains:
7378  */
7379 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7380 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7381 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7382 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7383
7384 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7385 static int
7386 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7387                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7388 {
7389         int group;
7390
7391         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7392         group = cpumask_first(mask);
7393         if (sg)
7394                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7395         return group;
7396 }
7397 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7398 static int
7399 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7400                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7401 {
7402         if (sg)
7403                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7404         return cpu;
7405 }
7406 #endif
7407
7408 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7409 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7410
7411 static int
7412 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7413                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7414 {
7415         int group;
7416 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7417         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7418         group = cpumask_first(mask);
7419 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7420         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7421         group = cpumask_first(mask);
7422 #else
7423         group = cpu;
7424 #endif
7425         if (sg)
7426                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7427         return group;
7428 }
7429
7430 #ifdef CONFIG_NUMA
7431 /*
7432  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7433  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7434  * gets dynamically allocated.
7435  */
7436 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7437 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7438
7439 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7440 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7441
7442 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7443                                  struct sched_group **sg,
7444                                  struct cpumask *nodemask)
7445 {
7446         int group;
7447
7448         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7449         group = cpumask_first(nodemask);
7450
7451         if (sg)
7452                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7453         return group;
7454 }
7455
7456 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7457 {
7458         struct sched_group *sg = group_head;
7459         int j;
7460
7461         if (!sg)
7462                 return;
7463         do {
7464                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7465                         struct sched_domain *sd;
7466
7467                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7468                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7469                                 /*
7470                                  * Only add "power" once for each
7471                                  * physical package.
7472                                  */
7473                                 continue;
7474                         }
7475
7476                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7477                 }
7478                 sg = sg->next;
7479         } while (sg != group_head);
7480 }
7481 #endif /* CONFIG_NUMA */
7482
7483 #ifdef CONFIG_NUMA
7484 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7485 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7486                               struct cpumask *nodemask)
7487 {
7488         int cpu, i;
7489
7490         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7491                 struct sched_group **sched_group_nodes
7492                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7493
7494                 if (!sched_group_nodes)
7495                         continue;
7496
7497                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7498                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7499
7500                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7501                         if (cpumask_empty(nodemask))
7502                                 continue;
7503
7504                         if (sg == NULL)
7505                                 continue;
7506                         sg = sg->next;
7507 next_sg:
7508                         oldsg = sg;
7509                         sg = sg->next;
7510                         kfree(oldsg);
7511                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7512                                 goto next_sg;
7513                 }
7514                 kfree(sched_group_nodes);
7515                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7516         }
7517 }
7518 #else /* !CONFIG_NUMA */
7519 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7520                               struct cpumask *nodemask)
7521 {
7522 }
7523 #endif /* CONFIG_NUMA */
7524
7525 /*
7526  * Initialize sched groups cpu_power.
7527  *
7528  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7529  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7530  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7531  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7532  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7533  * less cpu_power.
7534  *
7535  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7536  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7537  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7538  */
7539 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7540 {
7541         struct sched_domain *child;
7542         struct sched_group *group;
7543
7544         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7545
7546         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7547                 return;
7548
7549         child = sd->child;
7550
7551         sd->groups->__cpu_power = 0;
7552
7553         /*
7554          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7555          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7556          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7557          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7558          * same sched domain.
7559          */
7560         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7561                        (child->flags &
7562                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7563                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7564                 return;
7565         }
7566
7567         /*
7568          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7569          */
7570         group = child->groups;
7571         do {
7572                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7573                 group = group->next;
7574         } while (group != child->groups);
7575 }
7576
7577 /*
7578  * Initializers for schedule domains
7579  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7580  */
7581
7582 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7583 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7584 #else
7585 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7586 #endif
7587
7588 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7589
7590 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7591 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7592 {                                                               \
7593         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7594         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7595         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7596         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7597 }
7598
7599 SD_INIT_FUNC(CPU)
7600 #ifdef CONFIG_NUMA
7601  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7602  SD_INIT_FUNC(NODE)
7603 #endif
7604 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7605  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7606 #endif
7607 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7608  SD_INIT_FUNC(MC)
7609 #endif
7610
7611 static int default_relax_domain_level = -1;
7612
7613 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7614 {
7615         unsigned long val;
7616
7617         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7618         if (val < SD_LV_MAX)
7619                 default_relax_domain_level = val;
7620
7621         return 1;
7622 }
7623 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7624
7625 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7626                                  struct sched_domain_attr *attr)
7627 {
7628         int request;
7629
7630         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7631                 if (default_relax_domain_level < 0)
7632                         return;
7633                 else
7634                         request = default_relax_domain_level;
7635         } else
7636                 request = attr->relax_domain_level;
7637         if (request < sd->level) {
7638                 /* turn off idle balance on this domain */
7639                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7640         } else {
7641                 /* turn on idle balance on this domain */
7642                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7643         }
7644 }
7645
7646 /*
7647  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7648  * to the individual cpus
7649  */
7650 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7651                                  struct sched_domain_attr *attr)
7652 {
7653         int i, err = -ENOMEM;
7654         struct root_domain *rd;
7655         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7656                 tmpmask;
7657 #ifdef CONFIG_NUMA
7658         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7659         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7660         int sd_allnodes = 0;
7661
7662         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7663                 goto out;
7664         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7665                 goto free_domainspan;
7666         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7667                 goto free_covered;
7668 #endif
7669
7670         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7671                 goto free_notcovered;
7672         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7673                 goto free_nodemask;
7674         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7675                 goto free_this_sibling_map;
7676         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7677                 goto free_this_core_map;
7678         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7679                 goto free_send_covered;
7680
7681 #ifdef CONFIG_NUMA
7682         /*
7683          * Allocate the per-node list of sched groups
7684          */
7685         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7686                                     GFP_KERNEL);
7687         if (!sched_group_nodes) {
7688                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7689                 goto free_tmpmask;
7690         }
7691 #endif
7692
7693         rd = alloc_rootdomain();
7694         if (!rd) {
7695                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7696                 goto free_sched_groups;
7697         }
7698
7699 #ifdef CONFIG_NUMA
7700         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7701 #endif
7702
7703         /*
7704          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7705          */
7706         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7707                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7708
7709                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7710
7711 #ifdef CONFIG_NUMA
7712                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7713                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7714                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7715                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7716                         set_domain_attribute(sd, attr);
7717                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7718                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7719                         p = sd;
7720                         sd_allnodes = 1;
7721                 } else
7722                         p = NULL;
7723
7724                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7725                 SD_INIT(sd, NODE);
7726                 set_domain_attribute(sd, attr);
7727                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7728                 sd->parent = p;
7729                 if (p)
7730                         p->child = sd;
7731                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7732                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7733 #endif
7734
7735                 p = sd;
7736                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7737                 SD_INIT(sd, CPU);
7738                 set_domain_attribute(sd, attr);
7739                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7740                 sd->parent = p;
7741                 if (p)
7742                         p->child = sd;
7743                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7744
7745 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7746                 p = sd;
7747                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7748                 SD_INIT(sd, MC);
7749                 set_domain_attribute(sd, attr);
7750                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7751                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7752                 sd->parent = p;
7753                 p->child = sd;
7754                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7755 #endif
7756
7757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7758                 p = sd;
7759                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7760                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7761                 set_domain_attribute(sd, attr);
7762                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7763                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7764                 sd->parent = p;
7765                 p->child = sd;
7766                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7767 #endif
7768         }
7769
7770 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7771         /* Set up CPU (sibling) groups */
7772         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7773                 cpumask_and(this_sibling_map,
7774                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7775                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7776                         continue;
7777
7778                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7779                                         &cpu_to_cpu_group,
7780                                         send_covered, tmpmask);
7781         }
7782 #endif
7783
7784 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7785         /* Set up multi-core groups */
7786         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7787                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7788                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7789                         continue;
7790
7791                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7792                                         &cpu_to_core_group,
7793                                         send_covered, tmpmask);
7794         }
7795 #endif
7796
7797         /* Set up physical groups */
7798         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7799                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7800                 if (cpumask_empty(nodemask))
7801                         continue;
7802
7803                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7804                                         &cpu_to_phys_group,
7805                                         send_covered, tmpmask);
7806         }
7807
7808 #ifdef CONFIG_NUMA
7809         /* Set up node groups */
7810         if (sd_allnodes) {
7811                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7812                                         &cpu_to_allnodes_group,
7813                                         send_covered, tmpmask);
7814         }
7815
7816         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7817                 /* Set up node groups */
7818                 struct sched_group *sg, *prev;
7819                 int j;
7820
7821                 cpumask_clear(covered);
7822                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7823                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7824                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7825                         continue;
7826                 }
7827
7828                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7829                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7830
7831                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7832                                   GFP_KERNEL, i);
7833                 if (!sg) {
7834                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7835                                 "node %d\n", i);
7836                         goto error;
7837                 }
7838                 sched_group_nodes[i] = sg;
7839                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7840                         struct sched_domain *sd;
7841
7842                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7843                         sd->groups = sg;
7844                 }
7845                 sg->__cpu_power = 0;
7846                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7847                 sg->next = sg;
7848                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7849                 prev = sg;
7850
7851                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7852                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7853
7854                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7855                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7856                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7857                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7858                                 break;
7859
7860                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7861                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7862                                 continue;
7863
7864                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7865                                           cpumask_size(),
7866                                           GFP_KERNEL, i);
7867                         if (!sg) {
7868                                 printk(KERN_WARNING
7869                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7870                                 goto error;
7871                         }
7872                         sg->__cpu_power = 0;
7873                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7874                         sg->next = prev->next;
7875                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7876                         prev->next = sg;
7877                         prev = sg;
7878                 }
7879         }
7880 #endif
7881
7882         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7883 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7884         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7885                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7886
7887                 init_sched_groups_power(i, sd);
7888         }
7889 #endif
7890 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7891         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7892                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7893
7894                 init_sched_groups_power(i, sd);
7895         }
7896 #endif
7897
7898         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7899                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7900
7901                 init_sched_groups_power(i, sd);
7902         }
7903
7904 #ifdef CONFIG_NUMA
7905         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7906                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7907
7908         if (sd_allnodes) {
7909                 struct sched_group *sg;
7910
7911                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7912                                                                 tmpmask);
7913                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7914         }
7915 #endif
7916
7917         /* Attach the domains */
7918         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7919                 struct sched_domain *sd;
7920 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7921                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7922 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7923                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7924 #else
7925                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7926 #endif
7927                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7928         }
7929
7930         err = 0;
7931
7932 free_tmpmask:
7933         free_cpumask_var(tmpmask);
7934 free_send_covered:
7935         free_cpumask_var(send_covered);
7936 free_this_core_map:
7937         free_cpumask_var(this_core_map);
7938 free_this_sibling_map:
7939         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7940 free_nodemask:
7941         free_cpumask_var(nodemask);
7942 free_notcovered:
7943 #ifdef CONFIG_NUMA
7944         free_cpumask_var(notcovered);
7945 free_covered:
7946         free_cpumask_var(covered);
7947 free_domainspan:
7948         free_cpumask_var(domainspan);
7949 out:
7950 #endif
7951         return err;
7952
7953 free_sched_groups:
7954 #ifdef CONFIG_NUMA
7955         kfree(sched_group_nodes);
7956 #endif
7957         goto free_tmpmask;
7958
7959 #ifdef CONFIG_NUMA
7960 error:
7961         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7962         free_rootdomain(rd);
7963         goto free_tmpmask;
7964 #endif
7965 }
7966
7967 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7968 {
7969         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7970 }
7971
7972 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7973 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7974 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7975                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7976
7977 /*
7978  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7979  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7980  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7981  */
7982 static cpumask_var_t fallback_doms;
7983
7984 /*
7985  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7986  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7987  * or 0 if it stayed the same.
7988  */
7989 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7990 {
7991         return 0;
7992 }
7993
7994 /*
7995  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7996  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7997  * exclude other special cases in the future.
7998  */
7999 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8000 {
8001         int err;
8002
8003         arch_update_cpu_topology();
8004         ndoms_cur = 1;
8005         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8006         if (!doms_cur)
8007                 doms_cur = fallback_doms;
8008         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8009         dattr_cur = NULL;
8010         err = build_sched_domains(doms_cur);
8011         register_sched_domain_sysctl();
8012
8013         return err;
8014 }
8015
8016 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8017                                        struct cpumask *tmpmask)
8018 {
8019         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8020 }
8021
8022 /*
8023  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8024  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8025  */
8026 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8027 {
8028         /* Save because hotplug lock held. */
8029         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8030         int i;
8031
8032         for_each_cpu(i, cpu_map)
8033                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8034         synchronize_sched();
8035         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8036 }
8037
8038 /* handle null as "default" */
8039 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8040                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8041 {
8042         struct sched_domain_attr tmp;
8043
8044         /* fast path */
8045         if (!new && !cur)
8046                 return 1;
8047
8048         tmp = SD_ATTR_INIT;
8049         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8050                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8051                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8052 }
8053
8054 /*
8055  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8056  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8057  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8058  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8059  *
8060  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8061  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8062  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8063  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8064  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8065  * it as it is.
8066  *
8067  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8068  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8069  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8070  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8071  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8072  * to be rebuilt.
8073  *
8074  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8075  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8076  * and it will not create the default domain.
8077  *
8078  * Call with hotplug lock held
8079  */
8080 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8081 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8082                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8083 {
8084         int i, j, n;
8085         int new_topology;
8086
8087         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8088
8089         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8090         unregister_sched_domain_sysctl();
8091
8092         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8093         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8094
8095         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8096
8097         /* Destroy deleted domains */
8098         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8099                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8100                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8101                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8102                                 goto match1;
8103                 }
8104                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8105                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8106 match1:
8107                 ;
8108         }
8109
8110         if (doms_new == NULL) {
8111                 ndoms_cur = 0;
8112                 doms_new = fallback_doms;
8113                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8114                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8115         }
8116
8117         /* Build new domains */
8118         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8119                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8120                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8121                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8122                                 goto match2;
8123                 }
8124                 /* no match - add a new doms_new */
8125                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8126                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8127 match2:
8128                 ;
8129         }
8130
8131         /* Remember the new sched domains */
8132         if (doms_cur != fallback_doms)
8133                 kfree(doms_cur);
8134         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8135         doms_cur = doms_new;
8136         dattr_cur = dattr_new;
8137         ndoms_cur = ndoms_new;
8138
8139         register_sched_domain_sysctl();
8140
8141         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8142 }
8143
8144 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8145 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8146 {
8147         get_online_cpus();
8148
8149         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8150         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8151
8152         rebuild_sched_domains();
8153         put_online_cpus();
8154 }
8155
8156 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8157 {
8158         unsigned int level = 0;
8159
8160         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8161                 return -EINVAL;
8162
8163         /*
8164          * level is always be positive so don't check for
8165          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8166          * What happens on 0 or 1 byte write,
8167          * need to check for count as well?
8168          */
8169
8170         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8171                 return -EINVAL;
8172
8173         if (smt)
8174                 sched_smt_power_savings = level;
8175         else
8176                 sched_mc_power_savings = level;
8177
8178         arch_reinit_sched_domains();
8179
8180         return count;
8181 }
8182
8183 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8184 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8185                                            char *page)
8186 {
8187         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8188 }
8189 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8190                                             const char *buf, size_t count)
8191 {
8192         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8193 }
8194 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8195                          sched_mc_power_savings_show,
8196                          sched_mc_power_savings_store);
8197 #endif
8198
8199 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8200 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8201                                             char *page)
8202 {
8203         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8204 }
8205 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8206                                              const char *buf, size_t count)
8207 {
8208         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8209 }
8210 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8211                    sched_smt_power_savings_show,
8212                    sched_smt_power_savings_store);
8213 #endif
8214
8215 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8216 {
8217         int err = 0;
8218
8219 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8220         if (smt_capable())
8221                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8222                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8223 #endif
8224 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8225         if (!err && mc_capable())
8226                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8227                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8228 #endif
8229         return err;
8230 }
8231 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8232
8233 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8234 /*
8235  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8236  * When cpusets are enabled they take over this function.
8237  */
8238 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8239                                 unsigned long action, void *hcpu)
8240 {
8241         switch (action) {
8242         case CPU_ONLINE:
8243         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8244         case CPU_DEAD:
8245         case CPU_DEAD_FROZEN:
8246                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8247                 return NOTIFY_OK;
8248
8249         default:
8250                 return NOTIFY_DONE;
8251         }
8252 }
8253 #endif
8254
8255 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8256                                 unsigned long action, void *hcpu)
8257 {
8258         int cpu = (int)(long)hcpu;
8259
8260         switch (action) {
8261         case CPU_DOWN_PREPARE:
8262         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8263                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8264                 return NOTIFY_OK;
8265
8266         case CPU_DOWN_FAILED:
8267         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8268         case CPU_ONLINE:
8269         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8270                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8271                 return NOTIFY_OK;
8272
8273         default:
8274                 return NOTIFY_DONE;
8275         }
8276 }
8277
8278 void __init sched_init_smp(void)
8279 {
8280         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8281
8282         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8283
8284 #if defined(CONFIG_NUMA)
8285         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8286                                                                 GFP_KERNEL);
8287         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8288 #endif
8289         get_online_cpus();
8290         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8291         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8292         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8293         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8294                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8295         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8296         put_online_cpus();
8297
8298 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8299         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8300         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8301 #endif
8302
8303         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8304         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8305
8306         init_hrtick();
8307
8308         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8309         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8310                 BUG();
8311         sched_init_granularity();
8312         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8313
8314         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8315         init_sched_rt_class();
8316 }
8317 #else
8318 void __init sched_init_smp(void)
8319 {
8320         sched_init_granularity();
8321 }
8322 #endif /* CONFIG_SMP */
8323
8324 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8325 {
8326         return in_lock_functions(addr) ||
8327                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8328                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8329 }
8330
8331 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8332 {
8333         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8334         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8336         cfs_rq->rq = rq;
8337 #endif
8338         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8339 }
8340
8341 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8342 {
8343         struct rt_prio_array *array;
8344         int i;
8345
8346         array = &rt_rq->active;
8347         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8348                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8349                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8350         }
8351         /* delimiter for bitsearch: */
8352         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8353
8354 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8355         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8356 #ifdef CONFIG_SMP
8357         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8358 #endif
8359 #endif
8360 #ifdef CONFIG_SMP
8361         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8362         rt_rq->overloaded = 0;
8363         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8364 #endif
8365
8366         rt_rq->rt_time = 0;
8367         rt_rq->rt_throttled = 0;
8368         rt_rq->rt_runtime = 0;
8369         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8370
8371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8372         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8373         rt_rq->rq = rq;
8374 #endif
8375 }
8376
8377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8378 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8379                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8380                                 struct sched_entity *parent)
8381 {
8382         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8383         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8384         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8385         cfs_rq->tg = tg;
8386         if (add)
8387                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8388
8389         tg->se[cpu] = se;
8390         /* se could be NULL for init_task_group */
8391         if (!se)
8392                 return;
8393
8394         if (!parent)
8395                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8396         else
8397                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8398
8399         se->my_q = cfs_rq;
8400         se->load.weight = tg->shares;
8401         se->load.inv_weight = 0;
8402         se->parent = parent;
8403 }
8404 #endif
8405
8406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8407 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8408                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8409                 struct sched_rt_entity *parent)
8410 {
8411         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8412
8413         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8414         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8415         rt_rq->tg = tg;
8416         rt_rq->rt_se = rt_se;
8417         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8418         if (add)
8419                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8420
8421         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8422         if (!rt_se)
8423                 return;
8424
8425         if (!parent)
8426                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8427         else
8428                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8429
8430         rt_se->my_q = rt_rq;
8431         rt_se->parent = parent;
8432         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8433 }
8434 #endif
8435
8436 void __init sched_init(void)
8437 {
8438         int i, j;
8439         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8440
8441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8442         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8443 #endif
8444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8445         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8446 #endif
8447 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8448         alloc_size *= 2;
8449 #endif
8450         /*
8451          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8452          * we use alloc_bootmem().
8453          */
8454         if (alloc_size) {
8455                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8456
8457 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8458                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8459                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8460
8461                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8462                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8463
8464 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8465                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8466                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8467
8468                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8469                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8470 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8472 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8473                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8474                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8475
8476                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8477                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8478
8479 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8480                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8481                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8482
8483                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8484                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8485 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8486 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8487         }
8488
8489 #ifdef CONFIG_SMP
8490         init_defrootdomain();
8491 #endif
8492
8493         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8494                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8495
8496 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8497         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8498                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8499 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8500         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8501                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8502 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8503 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8504
8505 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8506         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8507         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8508
8509 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8510         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8511         init_task_group.parent = &root_task_group;
8512         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8513 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8514 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8515
8516         for_each_possible_cpu(i) {
8517                 struct rq *rq;
8518
8519                 rq = cpu_rq(i);
8520                 spin_lock_init(&rq->lock);
8521                 rq->nr_running = 0;
8522                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8523                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8525                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8526                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8527 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8528                 /*
8529                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8530                  *
8531                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8532                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8533                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8534                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8535                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8536                  * (se->load.weight).
8537                  *
8538                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8539                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8540                  * then A0's share of the cpu resource is:
8541                  *
8542                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8543                  *
8544                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8545                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8546                  */
8547                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8548 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8549                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8550                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8551                 /*
8552                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8553                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8554                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8555                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8556                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8557                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8558                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8559                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8560                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8561                  */
8562                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8563                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8564                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8565                                 root_task_group.se[i]);
8566
8567 #endif
8568 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8569
8570                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8571 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8572                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8573 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8574                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8575 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8576                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8577                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8578                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8579                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8580                                 root_task_group.rt_se[i]);
8581 #endif
8582 #endif
8583
8584                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8585                         rq->cpu_load[j] = 0;
8586 #ifdef CONFIG_SMP
8587                 rq->sd = NULL;
8588                 rq->rd = NULL;
8589                 rq->active_balance = 0;
8590                 rq->next_balance = jiffies;
8591                 rq->push_cpu = 0;
8592                 rq->cpu = i;
8593                 rq->online = 0;
8594                 rq->migration_thread = NULL;
8595                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8596                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8597 #endif
8598                 init_rq_hrtick(rq);
8599                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8600         }
8601
8602         set_load_weight(&init_task);
8603
8604 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8605         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8606 #endif
8607
8608 #ifdef CONFIG_SMP
8609         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8610 #endif
8611
8612 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8613         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8614 #endif
8615
8616         /*
8617          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8618          */
8619         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8620         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8621
8622         /*
8623          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8624          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8625          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8626          * when this runqueue becomes "idle".
8627          */
8628         init_idle(current, smp_processor_id());
8629         /*
8630          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8631          */
8632         current->sched_class = &fair_sched_class;
8633
8634         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8635         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8636 #ifdef CONFIG_SMP
8637 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8638         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8639 #endif
8640         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8641 #endif /* SMP */
8642
8643         scheduler_running = 1;
8644 }
8645
8646 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8647 void __might_sleep(char *file, int line)
8648 {
8649 #ifdef in_atomic
8650         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8651
8652         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8653                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8654                 return;
8655         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8656                 return;
8657         prev_jiffy = jiffies;
8658
8659         printk(KERN_ERR
8660                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8661                         file, line);
8662         printk(KERN_ERR
8663                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8664                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8665                         current->pid, current->comm);
8666
8667         debug_show_held_locks(current);
8668         if (irqs_disabled())
8669                 print_irqtrace_events(current);
8670         dump_stack();
8671 #endif
8672 }
8673 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8674 #endif
8675
8676 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8677 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8678 {
8679         int on_rq;
8680
8681         update_rq_clock(rq);
8682         on_rq = p->se.on_rq;
8683         if (on_rq)
8684                 deactivate_task(rq, p, 0);
8685         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8686         if (on_rq) {
8687                 activate_task(rq, p, 0);
8688                 resched_task(rq->curr);
8689         }
8690 }
8691
8692 void normalize_rt_tasks(void)
8693 {
8694         struct task_struct *g, *p;
8695         unsigned long flags;
8696         struct rq *rq;
8697
8698         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8699         do_each_thread(g, p) {
8700                 /*
8701                  * Only normalize user tasks:
8702                  */
8703                 if (!p->mm)
8704                         continue;
8705
8706                 p->se.exec_start                = 0;
8707 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8708                 p->se.wait_start                = 0;
8709                 p->se.sleep_start               = 0;
8710                 p->se.block_start               = 0;
8711 #endif
8712
8713                 if (!rt_task(p)) {
8714                         /*
8715                          * Renice negative nice level userspace
8716                          * tasks back to 0:
8717                          */
8718                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8719                                 set_user_nice(p, 0);
8720                         continue;
8721                 }
8722
8723                 spin_lock(&p->pi_lock);
8724                 rq = __task_rq_lock(p);
8725
8726                 normalize_task(rq, p);
8727
8728                 __task_rq_unlock(rq);
8729                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8730         } while_each_thread(g, p);
8731
8732         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8733 }
8734
8735 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8736
8737 #ifdef CONFIG_IA64
8738 /*
8739  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8740  *
8741  * They can only be called when the whole system has been
8742  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8743  * activity can take place. Using them for anything else would
8744  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8745  * under any other configuration.
8746  */
8747
8748 /**
8749  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8750  * @cpu: the processor in question.
8751  *
8752  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8753  */
8754 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8755 {
8756         return cpu_curr(cpu);
8757 }
8758
8759 /**
8760  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8761  * @cpu: the processor in question.
8762  * @p: the task pointer to set.
8763  *
8764  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8765  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8766  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8767  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8768  * and caller must save the original value of the current task (see
8769  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8770  * re-starting the system.
8771  *
8772  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8773  */
8774 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8775 {
8776         cpu_curr(cpu) = p;
8777 }
8778
8779 #endif
8780
8781 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8782 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8783 {
8784         int i;
8785
8786         for_each_possible_cpu(i) {
8787                 if (tg->cfs_rq)
8788                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8789                 if (tg->se)
8790                         kfree(tg->se[i]);
8791         }
8792
8793         kfree(tg->cfs_rq);
8794         kfree(tg->se);
8795 }
8796
8797 static
8798 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8799 {
8800         struct cfs_rq *cfs_rq;
8801         struct sched_entity *se;
8802         struct rq *rq;
8803         int i;
8804
8805         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8806         if (!tg->cfs_rq)
8807                 goto err;
8808         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8809         if (!tg->se)
8810                 goto err;
8811
8812         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8813
8814         for_each_possible_cpu(i) {
8815                 rq = cpu_rq(i);
8816
8817                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8818                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8819                 if (!cfs_rq)
8820                         goto err;
8821
8822                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8823                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8824                 if (!se)
8825                         goto err;
8826
8827                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8828         }
8829
8830         return 1;
8831
8832  err:
8833         return 0;
8834 }
8835
8836 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8837 {
8838         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8839                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8840 }
8841
8842 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8843 {
8844         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8845 }
8846 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8847 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8848 {
8849 }
8850
8851 static inline
8852 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8853 {
8854         return 1;
8855 }
8856
8857 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8858 {
8859 }
8860
8861 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8862 {
8863 }
8864 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8865
8866 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8867 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8868 {
8869         int i;
8870
8871         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8872
8873         for_each_possible_cpu(i) {
8874                 if (tg->rt_rq)
8875                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8876                 if (tg->rt_se)
8877                         kfree(tg->rt_se[i]);
8878         }
8879
8880         kfree(tg->rt_rq);
8881         kfree(tg->rt_se);
8882 }
8883
8884 static
8885 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8886 {
8887         struct rt_rq *rt_rq;
8888         struct sched_rt_entity *rt_se;
8889         struct rq *rq;
8890         int i;
8891
8892         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8893         if (!tg->rt_rq)
8894                 goto err;
8895         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8896         if (!tg->rt_se)
8897                 goto err;
8898
8899         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8900                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8901
8902         for_each_possible_cpu(i) {
8903                 rq = cpu_rq(i);
8904
8905                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8906                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8907                 if (!rt_rq)
8908                         goto err;
8909
8910                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8911                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8912                 if (!rt_se)
8913                         goto err;
8914
8915                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8916         }
8917
8918         return 1;
8919
8920  err:
8921         return 0;
8922 }
8923
8924 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8925 {
8926         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8927                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8928 }
8929
8930 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8931 {
8932         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8933 }
8934 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8935 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8936 {
8937 }
8938
8939 static inline
8940 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8941 {
8942         return 1;
8943 }
8944
8945 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8946 {
8947 }
8948
8949 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8950 {
8951 }
8952 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8953
8954 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8955 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8956 {
8957         free_fair_sched_group(tg);
8958         free_rt_sched_group(tg);
8959         kfree(tg);
8960 }
8961
8962 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8963 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8964 {
8965         struct task_group *tg;
8966         unsigned long flags;
8967         int i;
8968
8969         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8970         if (!tg)
8971                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8972
8973         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8974                 goto err;
8975
8976         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8977                 goto err;
8978
8979         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8980         for_each_possible_cpu(i) {
8981                 register_fair_sched_group(tg, i);
8982                 register_rt_sched_group(tg, i);
8983         }
8984         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8985
8986         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8987
8988         tg->parent = parent;
8989         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8990         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8991         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8992
8993         return tg;
8994
8995 err:
8996         free_sched_group(tg);
8997         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8998 }
8999
9000 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9001 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9002 {
9003         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9004         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9005 }
9006
9007 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9008 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9009 {
9010         unsigned long flags;
9011         int i;
9012
9013         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9014         for_each_possible_cpu(i) {
9015                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9016                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9017         }
9018         list_del_rcu(&tg->list);
9019         list_del_rcu(&tg->siblings);
9020         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9021
9022         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9023         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9024 }
9025
9026 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9027  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9028  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9029  *      reflect its new group.
9030  */
9031 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9032 {
9033         int on_rq, running;
9034         unsigned long flags;
9035         struct rq *rq;
9036
9037         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9038
9039         update_rq_clock(rq);
9040
9041         running = task_current(rq, tsk);
9042         on_rq = tsk->se.on_rq;
9043
9044         if (on_rq)
9045                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9046         if (unlikely(running))
9047                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9048
9049         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9050
9051 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9052         if (tsk->sched_class->moved_group)
9053                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9054 #endif
9055
9056         if (unlikely(running))
9057                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9058         if (on_rq)
9059                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9060
9061         task_rq_unlock(rq, &flags);
9062 }
9063 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9064
9065 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9066 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9067 {
9068         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9069         int on_rq;
9070
9071         on_rq = se->on_rq;
9072         if (on_rq)
9073                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9074
9075         se->load.weight = shares;
9076         se->load.inv_weight = 0;
9077
9078         if (on_rq)
9079                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9080 }
9081
9082 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9083 {
9084         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9085         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9086         unsigned long flags;
9087
9088         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9089         __set_se_shares(se, shares);
9090         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9091 }
9092
9093 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9094
9095 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9096 {
9097         int i;
9098         unsigned long flags;
9099
9100         /*
9101          * We can't change the weight of the root cgroup.
9102          */
9103         if (!tg->se[0])
9104                 return -EINVAL;
9105
9106         if (shares < MIN_SHARES)
9107                 shares = MIN_SHARES;
9108         else if (shares > MAX_SHARES)
9109                 shares = MAX_SHARES;
9110
9111         mutex_lock(&shares_mutex);
9112         if (tg->shares == shares)
9113                 goto done;
9114
9115         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9116         for_each_possible_cpu(i)
9117                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9118         list_del_rcu(&tg->siblings);
9119         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9120
9121         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9122         synchronize_sched();
9123
9124         /*
9125          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9126          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9127          */
9128         tg->shares = shares;
9129         for_each_possible_cpu(i) {
9130                 /*
9131                  * force a rebalance
9132                  */
9133                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9134                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9135         }
9136
9137         /*
9138          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9139          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9140          */
9141         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9142         for_each_possible_cpu(i)
9143                 register_fair_sched_group(tg, i);
9144         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9145         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9146 done:
9147         mutex_unlock(&shares_mutex);
9148         return 0;
9149 }
9150
9151 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9152 {
9153         return tg->shares;
9154 }
9155 #endif
9156
9157 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9158 /*
9159  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9160  */
9161 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9162
9163 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9164 {
9165         if (runtime == RUNTIME_INF)
9166                 return 1ULL << 20;
9167
9168         return div64_u64(runtime << 20, period);
9169 }
9170
9171 /* Must be called with tasklist_lock held */
9172 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9173 {
9174         struct task_struct *g, *p;
9175
9176         do_each_thread(g, p) {
9177                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9178                         return 1;
9179         } while_each_thread(g, p);
9180
9181         return 0;
9182 }
9183
9184 struct rt_schedulable_data {
9185         struct task_group *tg;
9186         u64 rt_period;
9187         u64 rt_runtime;
9188 };
9189
9190 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9191 {
9192         struct rt_schedulable_data *d = data;
9193         struct task_group *child;
9194         unsigned long total, sum = 0;
9195         u64 period, runtime;
9196
9197         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9198         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9199
9200         if (tg == d->tg) {
9201                 period = d->rt_period;
9202                 runtime = d->rt_runtime;
9203         }
9204
9205 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9206         if (tg == &root_task_group) {
9207                 period = global_rt_period();
9208                 runtime = global_rt_runtime();
9209         }
9210 #endif
9211
9212         /*
9213          * Cannot have more runtime than the period.
9214          */
9215         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9216                 return -EINVAL;
9217
9218         /*
9219          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9220          */
9221         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9222                 return -EBUSY;
9223
9224         total = to_ratio(period, runtime);
9225
9226         /*
9227          * Nobody can have more than the global setting allows.
9228          */
9229         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9230                 return -EINVAL;
9231
9232         /*
9233          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9234          */
9235         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9236                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9237                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9238
9239                 if (child == d->tg) {
9240                         period = d->rt_period;
9241                         runtime = d->rt_runtime;
9242                 }
9243
9244                 sum += to_ratio(period, runtime);
9245         }
9246
9247         if (sum > total)
9248                 return -EINVAL;
9249
9250         return 0;
9251 }
9252
9253 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9254 {
9255         struct rt_schedulable_data data = {
9256                 .tg = tg,
9257                 .rt_period = period,
9258                 .rt_runtime = runtime,
9259         };
9260
9261         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9262 }
9263
9264 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9265                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9266 {
9267         int i, err = 0;
9268
9269         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9270         read_lock(&tasklist_lock);
9271         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9272         if (err)
9273                 goto unlock;
9274
9275         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9276         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9277         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9278
9279         for_each_possible_cpu(i) {
9280                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9281
9282                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9283                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9284                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9285         }
9286         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9287  unlock:
9288         read_unlock(&tasklist_lock);
9289         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9290
9291         return err;
9292 }
9293
9294 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9295 {
9296         u64 rt_runtime, rt_period;
9297
9298         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9299         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9300         if (rt_runtime_us < 0)
9301                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9302
9303         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9304 }
9305
9306 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9307 {
9308         u64 rt_runtime_us;
9309
9310         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9311                 return -1;
9312
9313         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9314         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9315         return rt_runtime_us;
9316 }
9317
9318 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9319 {
9320         u64 rt_runtime, rt_period;
9321
9322         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9323         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9324
9325         if (rt_period == 0)
9326                 return -EINVAL;
9327
9328         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9329 }
9330
9331 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9332 {
9333         u64 rt_period_us;
9334
9335         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9336         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9337         return rt_period_us;
9338 }
9339
9340 static int sched_rt_global_constraints(void)
9341 {
9342         u64 runtime, period;
9343         int ret = 0;
9344
9345         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9346                 return -EINVAL;
9347
9348         runtime = global_rt_runtime();
9349         period = global_rt_period();
9350
9351         /*
9352          * Sanity check on the sysctl variables.
9353          */
9354         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9355                 return -EINVAL;
9356
9357         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9358         read_lock(&tasklist_lock);
9359         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9360         read_unlock(&tasklist_lock);
9361         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9362
9363         return ret;
9364 }
9365
9366 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9367 {
9368         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9369         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9370                 return 0;
9371
9372         return 1;
9373 }
9374
9375 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9376 static int sched_rt_global_constraints(void)
9377 {
9378         unsigned long flags;
9379         int i;
9380
9381         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9382                 return -EINVAL;
9383
9384         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9385         for_each_possible_cpu(i) {
9386                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9387
9388                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9389                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9390                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9391         }
9392         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9393
9394         return 0;
9395 }
9396 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9397
9398 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9399                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9400                 loff_t *ppos)
9401 {
9402         int ret;
9403         int old_period, old_runtime;
9404         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9405
9406         mutex_lock(&mutex);
9407         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9408         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9409
9410         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9411
9412         if (!ret && write) {
9413                 ret = sched_rt_global_constraints();
9414                 if (ret) {
9415                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9416                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9417                 } else {
9418                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9419                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9420                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9421                 }
9422         }
9423         mutex_unlock(&mutex);
9424
9425         return ret;
9426 }
9427
9428 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9429
9430 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9431 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9432 {
9433         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9434                             struct task_group, css);
9435 }
9436
9437 static struct cgroup_subsys_state *
9438 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9439 {
9440         struct task_group *tg, *parent;
9441
9442         if (!cgrp->parent) {
9443                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9444                 return &init_task_group.css;
9445         }
9446
9447         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9448         tg = sched_create_group(parent);
9449         if (IS_ERR(tg))
9450                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9451
9452         return &tg->css;
9453 }
9454
9455 static void
9456 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9457 {
9458         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9459
9460         sched_destroy_group(tg);
9461 }
9462
9463 static int
9464 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9465                       struct task_struct *tsk)
9466 {
9467 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9468         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9469                 return -EINVAL;
9470 #else
9471         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9472         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9473                 return -EINVAL;
9474 #endif
9475
9476         return 0;
9477 }
9478
9479 static void
9480 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9481                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9482 {
9483         sched_move_task(tsk);
9484 }
9485
9486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9487 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9488                                 u64 shareval)
9489 {
9490         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9491 }
9492
9493 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9494 {
9495         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9496
9497         return (u64) tg->shares;
9498 }
9499 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9500
9501 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9502 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9503                                 s64 val)
9504 {
9505         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9506 }
9507
9508 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9509 {
9510         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9511 }
9512
9513 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9514                 u64 rt_period_us)
9515 {
9516         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9517 }
9518
9519 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9520 {
9521         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9522 }
9523 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9524
9525 static struct cftype cpu_files[] = {
9526 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9527         {
9528                 .name = "shares",
9529                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9530                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9531         },
9532 #endif
9533 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9534         {
9535                 .name = "rt_runtime_us",
9536                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9537                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9538         },
9539         {
9540                 .name = "rt_period_us",
9541                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9542                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9543         },
9544 #endif
9545 };
9546
9547 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9548 {
9549         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9550 }
9551
9552 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9553         .name           = "cpu",
9554         .create         = cpu_cgroup_create,
9555         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9556         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9557         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9558         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9559         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9560         .early_init     = 1,
9561 };
9562
9563 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9564
9565 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9566
9567 /*
9568  * CPU accounting code for task groups.
9569  *
9570  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9571  * (balbir@in.ibm.com).
9572  */
9573
9574 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9575 struct cpuacct {
9576         struct cgroup_subsys_state css;
9577         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9578         u64 *cpuusage;
9579         struct cpuacct *parent;
9580 };
9581
9582 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9583
9584 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9585 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9586 {
9587         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9588                             struct cpuacct, css);
9589 }
9590
9591 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9592 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9593 {
9594         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9595                             struct cpuacct, css);
9596 }
9597
9598 /* create a new cpu accounting group */
9599 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9600         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9601 {
9602         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9603
9604         if (!ca)
9605                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9606
9607         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9608         if (!ca->cpuusage) {
9609                 kfree(ca);
9610                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9611         }
9612
9613         if (cgrp->parent)
9614                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9615
9616         return &ca->css;
9617 }
9618
9619 /* destroy an existing cpu accounting group */
9620 static void
9621 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9622 {
9623         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9624
9625         free_percpu(ca->cpuusage);
9626         kfree(ca);
9627 }
9628
9629 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9630 {
9631         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9632         u64 data;
9633
9634 #ifndef CONFIG_64BIT
9635         /*
9636          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9637          */
9638         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9639         data = *cpuusage;
9640         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9641 #else
9642         data = *cpuusage;
9643 #endif
9644
9645         return data;
9646 }
9647
9648 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9649 {
9650         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9651
9652 #ifndef CONFIG_64BIT
9653         /*
9654          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9655          */
9656         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9657         *cpuusage = val;
9658         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9659 #else
9660         *cpuusage = val;
9661 #endif
9662 }
9663
9664 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9665 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9666 {
9667         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9668         u64 totalcpuusage = 0;
9669         int i;
9670
9671         for_each_present_cpu(i)
9672                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9673
9674         return totalcpuusage;
9675 }
9676
9677 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9678                                                                 u64 reset)
9679 {
9680         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9681         int err = 0;
9682         int i;
9683
9684         if (reset) {
9685                 err = -EINVAL;
9686                 goto out;
9687         }
9688
9689         for_each_present_cpu(i)
9690                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9691
9692 out:
9693         return err;
9694 }
9695
9696 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9697                                    struct seq_file *m)
9698 {
9699         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9700         u64 percpu;
9701         int i;
9702
9703         for_each_present_cpu(i) {
9704                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9705                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9706         }
9707         seq_printf(m, "\n");
9708         return 0;
9709 }
9710
9711 static struct cftype files[] = {
9712         {
9713                 .name = "usage",
9714                 .read_u64 = cpuusage_read,
9715                 .write_u64 = cpuusage_write,
9716         },
9717         {
9718                 .name = "usage_percpu",
9719                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9720         },
9721
9722 };
9723
9724 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9725 {
9726         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9727 }
9728
9729 /*
9730  * charge this task's execution time to its accounting group.
9731  *
9732  * called with rq->lock held.
9733  */
9734 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9735 {
9736         struct cpuacct *ca;
9737         int cpu;
9738
9739         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9740                 return;
9741
9742         cpu = task_cpu(tsk);
9743         ca = task_ca(tsk);
9744
9745         for (; ca; ca = ca->parent) {
9746                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9747                 *cpuusage += cputime;
9748         }
9749 }
9750
9751 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9752         .name = "cpuacct",
9753         .create = cpuacct_create,
9754         .destroy = cpuacct_destroy,
9755         .populate = cpuacct_populate,
9756         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9757 };
9758 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */