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