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