sched: Hide runqueues from direct reference at source code level for __raw_get_cpu_var()
[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/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif
499         int rt_throttled;
500         u64 rt_time;
501         u64 rt_runtime;
502         /* Nests inside the rq lock: */
503         spinlock_t rt_runtime_lock;
504
505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
506         unsigned long rt_nr_boosted;
507
508         struct rq *rq;
509         struct list_head leaf_rt_rq_list;
510         struct task_group *tg;
511         struct sched_rt_entity *rt_se;
512 #endif
513 };
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516
517 /*
518  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
519  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
520  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
521  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
522  * object.
523  *
524  */
525 struct root_domain {
526         atomic_t refcount;
527         cpumask_var_t span;
528         cpumask_var_t online;
529
530         /*
531          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
532          * one runnable RT task.
533          */
534         cpumask_var_t rto_mask;
535         atomic_t rto_count;
536 #ifdef CONFIG_SMP
537         struct cpupri cpupri;
538 #endif
539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
540         /*
541          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
542          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
543          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
544          */
545         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
546 #endif
547 };
548
549 /*
550  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
551  * members (mimicking the global state we have today).
552  */
553 static struct root_domain def_root_domain;
554
555 #endif
556
557 /*
558  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
559  *
560  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
561  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
562  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
563  */
564 struct rq {
565         /* runqueue lock: */
566         spinlock_t lock;
567
568         /*
569          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
570          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
571          */
572         unsigned long nr_running;
573         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
574         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
575 #ifdef CONFIG_NO_HZ
576         unsigned long last_tick_seen;
577         unsigned char in_nohz_recently;
578 #endif
579         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
580         struct load_weight load;
581         unsigned long nr_load_updates;
582         u64 nr_switches;
583         u64 nr_migrations_in;
584
585         struct cfs_rq cfs;
586         struct rt_rq rt;
587
588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
589         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
590         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
591 #endif
592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
593         struct list_head leaf_rt_rq_list;
594 #endif
595
596         /*
597          * This is part of a global counter where only the total sum
598          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
599          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
600          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
601          */
602         unsigned long nr_uninterruptible;
603
604         struct task_struct *curr, *idle;
605         unsigned long next_balance;
606         struct mm_struct *prev_mm;
607
608         u64 clock;
609
610         atomic_t nr_iowait;
611
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         struct root_domain *rd;
614         struct sched_domain *sd;
615
616         unsigned char idle_at_tick;
617         /* For active balancing */
618         int active_balance;
619         int push_cpu;
620         /* cpu of this runqueue: */
621         int cpu;
622         int online;
623
624         unsigned long avg_load_per_task;
625
626         struct task_struct *migration_thread;
627         struct list_head migration_queue;
628 #endif
629
630         /* calc_load related fields */
631         unsigned long calc_load_update;
632         long calc_load_active;
633
634 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         int hrtick_csd_pending;
637         struct call_single_data hrtick_csd;
638 #endif
639         struct hrtimer hrtick_timer;
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
643         /* latency stats */
644         struct sched_info rq_sched_info;
645         unsigned long long rq_cpu_time;
646         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
647
648         /* sys_sched_yield() stats */
649         unsigned int yld_count;
650
651         /* schedule() stats */
652         unsigned int sched_switch;
653         unsigned int sched_count;
654         unsigned int sched_goidle;
655
656         /* try_to_wake_up() stats */
657         unsigned int ttwu_count;
658         unsigned int ttwu_local;
659
660         /* BKL stats */
661         unsigned int bkl_count;
662 #endif
663 };
664
665 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
666
667 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
668 {
669         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
670 }
671
672 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
673 {
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         return rq->cpu;
676 #else
677         return 0;
678 #endif
679 }
680
681 /*
682  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
683  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
684  *
685  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
686  * preempt-disabled sections.
687  */
688 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
689         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
690
691 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
692 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
693 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
694 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
695 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
696
697 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
698 {
699         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
700 }
701
702 /*
703  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
704  */
705 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
706 # define const_debug __read_mostly
707 #else
708 # define const_debug static const
709 #endif
710
711 /**
712  * runqueue_is_locked
713  *
714  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
715  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
716  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
717  */
718 int runqueue_is_locked(void)
719 {
720         int cpu = get_cpu();
721         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
722         int ret;
723
724         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
725         put_cpu();
726         return ret;
727 }
728
729 /*
730  * Debugging: various feature bits
731  */
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         __SCHED_FEAT_##name ,
735
736 enum {
737 #include "sched_features.h"
738 };
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
743         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
744
745 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
746 #include "sched_features.h"
747         0;
748
749 #undef SCHED_FEAT
750
751 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
752 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
753         #name ,
754
755 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
756 #include "sched_features.h"
757         NULL
758 };
759
760 #undef SCHED_FEAT
761
762 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
763 {
764         int i;
765
766         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
767                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
768                         seq_puts(m, "NO_");
769                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
770         }
771         seq_puts(m, "\n");
772
773         return 0;
774 }
775
776 static ssize_t
777 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
778                 size_t cnt, loff_t *ppos)
779 {
780         char buf[64];
781         char *cmp = buf;
782         int neg = 0;
783         int i;
784
785         if (cnt > 63)
786                 cnt = 63;
787
788         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
789                 return -EFAULT;
790
791         buf[cnt] = 0;
792
793         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
794                 neg = 1;
795                 cmp += 3;
796         }
797
798         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
799                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
800
801                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
802                         if (neg)
803                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
804                         else
805                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
806                         break;
807                 }
808         }
809
810         if (!sched_feat_names[i])
811                 return -EINVAL;
812
813         filp->f_pos += cnt;
814
815         return cnt;
816 }
817
818 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
819 {
820         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
821 }
822
823 static struct file_operations sched_feat_fops = {
824         .open           = sched_feat_open,
825         .write          = sched_feat_write,
826         .read           = seq_read,
827         .llseek         = seq_lseek,
828         .release        = single_release,
829 };
830
831 static __init int sched_init_debug(void)
832 {
833         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
834                         &sched_feat_fops);
835
836         return 0;
837 }
838 late_initcall(sched_init_debug);
839
840 #endif
841
842 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
843
844 /*
845  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
846  * Limited because this is done with IRQs disabled.
847  */
848 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
849
850 /*
851  * ratelimit for updating the group shares.
852  * default: 0.25ms
853  */
854 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
855
856 /*
857  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
858  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
859  * default: 4
860  */
861 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
862
863 /*
864  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
865  * default: 1s
866  */
867 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
868
869 static __read_mostly int scheduler_running;
870
871 /*
872  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
873  * default: 0.95s
874  */
875 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
876
877 static inline u64 global_rt_period(void)
878 {
879         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
880 }
881
882 static inline u64 global_rt_runtime(void)
883 {
884         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
885                 return RUNTIME_INF;
886
887         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
888 }
889
890 #ifndef prepare_arch_switch
891 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
892 #endif
893 #ifndef finish_arch_switch
894 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
895 #endif
896
897 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899         return rq->curr == p;
900 }
901
902 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905         return task_current(rq, p);
906 }
907
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 }
911
912 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
913 {
914 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
915         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
916         rq->lock.owner = current;
917 #endif
918         /*
919          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
920          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
921          * prev into current:
922          */
923         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
924
925         spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 }
927
928 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
929 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         return p->oncpu;
933 #else
934         return task_current(rq, p);
935 #endif
936 }
937
938 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
939 {
940 #ifdef CONFIG_SMP
941         /*
942          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
943          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
944          * here.
945          */
946         next->oncpu = 1;
947 #endif
948 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
949         spin_unlock_irq(&rq->lock);
950 #else
951         spin_unlock(&rq->lock);
952 #endif
953 }
954
955 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
956 {
957 #ifdef CONFIG_SMP
958         /*
959          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
960          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
961          * finished.
962          */
963         smp_wmb();
964         prev->oncpu = 0;
965 #endif
966 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
967         local_irq_enable();
968 #endif
969 }
970 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
971
972 /*
973  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
974  * Must be called interrupts disabled.
975  */
976 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
977         __acquires(rq->lock)
978 {
979         for (;;) {
980                 struct rq *rq = task_rq(p);
981                 spin_lock(&rq->lock);
982                 if (likely(rq == task_rq(p)))
983                         return rq;
984                 spin_unlock(&rq->lock);
985         }
986 }
987
988 /*
989  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
990  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
991  * explicitly disabling preemption.
992  */
993 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
994         __acquires(rq->lock)
995 {
996         struct rq *rq;
997
998         for (;;) {
999                 local_irq_save(*flags);
1000                 rq = task_rq(p);
1001                 spin_lock(&rq->lock);
1002                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1003                         return rq;
1004                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1005         }
1006 }
1007
1008 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1009 {
1010         struct rq *rq = task_rq(p);
1011
1012         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1013         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1014 }
1015
1016 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1017         __releases(rq->lock)
1018 {
1019         spin_unlock(&rq->lock);
1020 }
1021
1022 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1023         __releases(rq->lock)
1024 {
1025         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1030  */
1031 static struct rq *this_rq_lock(void)
1032         __acquires(rq->lock)
1033 {
1034         struct rq *rq;
1035
1036         local_irq_disable();
1037         rq = this_rq();
1038         spin_lock(&rq->lock);
1039
1040         return rq;
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1044 /*
1045  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1046  *
1047  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1048  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1049  * reschedule event.
1050  *
1051  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1052  * rq->lock.
1053  */
1054
1055 /*
1056  * Use hrtick when:
1057  *  - enabled by features
1058  *  - hrtimer is actually high res
1059  */
1060 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (!sched_feat(HRTICK))
1063                 return 0;
1064         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1065                 return 0;
1066         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1067 }
1068
1069 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1070 {
1071         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1072                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * High-resolution timer tick.
1077  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1078  */
1079 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1080 {
1081         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1082
1083         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1084
1085         spin_lock(&rq->lock);
1086         update_rq_clock(rq);
1087         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1088         spin_unlock(&rq->lock);
1089
1090         return HRTIMER_NORESTART;
1091 }
1092
1093 #ifdef CONFIG_SMP
1094 /*
1095  * called from hardirq (IPI) context
1096  */
1097 static void __hrtick_start(void *arg)
1098 {
1099         struct rq *rq = arg;
1100
1101         spin_lock(&rq->lock);
1102         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1103         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1104         spin_unlock(&rq->lock);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1115         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1116
1117         hrtimer_set_expires(timer, time);
1118
1119         if (rq == this_rq()) {
1120                 hrtimer_restart(timer);
1121         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1122                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1123                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1124         }
1125 }
1126
1127 static int
1128 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1129 {
1130         int cpu = (int)(long)hcpu;
1131
1132         switch (action) {
1133         case CPU_UP_CANCELED:
1134         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE:
1136         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1137         case CPU_DEAD:
1138         case CPU_DEAD_FROZEN:
1139                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1140                 return NOTIFY_OK;
1141         }
1142
1143         return NOTIFY_DONE;
1144 }
1145
1146 static __init void init_hrtick(void)
1147 {
1148         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1149 }
1150 #else
1151 /*
1152  * Called to set the hrtick timer state.
1153  *
1154  * called with rq->lock held and irqs disabled
1155  */
1156 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1157 {
1158         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1159                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif /* CONFIG_SMP */
1166
1167 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1168 {
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1171
1172         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1173         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1174         rq->hrtick_csd.info = rq;
1175 #endif
1176
1177         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1178         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1179 }
1180 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1181 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1182 {
1183 }
1184
1185 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1186 {
1187 }
1188
1189 static inline void init_hrtick(void)
1190 {
1191 }
1192 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1193
1194 /*
1195  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1196  *
1197  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1198  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1199  * the target CPU.
1200  */
1201 #ifdef CONFIG_SMP
1202
1203 #ifndef tsk_is_polling
1204 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1205 #endif
1206
1207 static void resched_task(struct task_struct *p)
1208 {
1209         int cpu;
1210
1211         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1212
1213         if (test_tsk_need_resched(p))
1214                 return;
1215
1216         set_tsk_need_resched(p);
1217
1218         cpu = task_cpu(p);
1219         if (cpu == smp_processor_id())
1220                 return;
1221
1222         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1223         smp_mb();
1224         if (!tsk_is_polling(p))
1225                 smp_send_reschedule(cpu);
1226 }
1227
1228 static void resched_cpu(int cpu)
1229 {
1230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1231         unsigned long flags;
1232
1233         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1234                 return;
1235         resched_task(cpu_curr(cpu));
1236         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1237 }
1238
1239 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1240 /*
1241  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1242  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1243  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1244  * idle system the next event might even be infinite time into the
1245  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1246  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1247  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1248  * wheel for the next timer event.
1249  */
1250 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1251 {
1252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1253
1254         if (cpu == smp_processor_id())
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * This is safe, as this function is called with the timer
1259          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1260          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1261          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1262          * timer into account automatically.
1263          */
1264         if (rq->curr != rq->idle)
1265                 return;
1266
1267         /*
1268          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1269          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1270          * idle task through an additional NOOP schedule()
1271          */
1272         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1273
1274         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1275         smp_mb();
1276         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1277                 smp_send_reschedule(cpu);
1278 }
1279 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1280
1281 #else /* !CONFIG_SMP */
1282 static void resched_task(struct task_struct *p)
1283 {
1284         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1285         set_tsk_need_resched(p);
1286 }
1287 #endif /* CONFIG_SMP */
1288
1289 #if BITS_PER_LONG == 32
1290 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1291 #else
1292 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1293 #endif
1294
1295 #define WMULT_SHIFT     32
1296
1297 /*
1298  * Shift right and round:
1299  */
1300 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1301
1302 /*
1303  * delta *= weight / lw
1304  */
1305 static unsigned long
1306 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1307                 struct load_weight *lw)
1308 {
1309         u64 tmp;
1310
1311         if (!lw->inv_weight) {
1312                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1313                         lw->inv_weight = 1;
1314                 else
1315                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1316                                 / (lw->weight+1);
1317         }
1318
1319         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1320         /*
1321          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1322          */
1323         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1324                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1325                         WMULT_SHIFT/2);
1326         else
1327                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1328
1329         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1333 {
1334         lw->weight += inc;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1339 {
1340         lw->weight -= dec;
1341         lw->inv_weight = 0;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1346  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1347  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1348  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1349  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1350  * slice expiry etc.
1351  */
1352
1353 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1354 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1355
1356 /*
1357  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1358  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1359  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1360  * that remained on nice 0.
1361  *
1362  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1363  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1364  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1365  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1366  * the relative distance between them is ~25%.)
1367  */
1368 static const int prio_to_weight[40] = {
1369  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1370  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1371  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1372  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1373  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1374  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1375  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1376  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1377 };
1378
1379 /*
1380  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1381  *
1382  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1383  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1384  * into multiplications:
1385  */
1386 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1387  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1388  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1389  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1390  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1391  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1392  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1393  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1394  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1395 };
1396
1397 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1398
1399 /*
1400  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1401  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1402  * structures to the load-balancing proper:
1403  */
1404 struct rq_iterator {
1405         void *arg;
1406         struct task_struct *(*start)(void *);
1407         struct task_struct *(*next)(void *);
1408 };
1409
1410 #ifdef CONFIG_SMP
1411 static unsigned long
1412 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1413               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1414               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1415               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1416
1417 static int
1418 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1419                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1420                    struct rq_iterator *iterator);
1421 #endif
1422
1423 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1424 enum cpuacct_stat_index {
1425         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1426         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1427
1428         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1429 };
1430
1431 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1432 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1433 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1435 #else
1436 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1437 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1438                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1439 #endif
1440
1441 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1442 {
1443         update_load_add(&rq->load, load);
1444 }
1445
1446 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1447 {
1448         update_load_sub(&rq->load, load);
1449 }
1450
1451 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1453
1454 /*
1455  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1456  * leaving it for the final time.
1457  */
1458 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1459 {
1460         struct task_group *parent, *child;
1461         int ret;
1462
1463         rcu_read_lock();
1464         parent = &root_task_group;
1465 down:
1466         ret = (*down)(parent, data);
1467         if (ret)
1468                 goto out_unlock;
1469         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1470                 parent = child;
1471                 goto down;
1472
1473 up:
1474                 continue;
1475         }
1476         ret = (*up)(parent, data);
1477         if (ret)
1478                 goto out_unlock;
1479
1480         child = parent;
1481         parent = parent->parent;
1482         if (parent)
1483                 goto up;
1484 out_unlock:
1485         rcu_read_unlock();
1486
1487         return ret;
1488 }
1489
1490 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1491 {
1492         return 0;
1493 }
1494 #endif
1495
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1498 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1499 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1500
1501 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1505
1506         if (nr_running)
1507                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1508         else
1509                 rq->avg_load_per_task = 0;
1510
1511         return rq->avg_load_per_task;
1512 }
1513
1514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1515
1516 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1517
1518 /*
1519  * Calculate and set the cpu's group shares.
1520  */
1521 static void
1522 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1523                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1524 {
1525         unsigned long shares;
1526         unsigned long rq_weight;
1527
1528         if (!tg->se[cpu])
1529                 return;
1530
1531         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1532
1533         /*
1534          *           \Sum shares * rq_weight
1535          * shares =  -----------------------
1536          *               \Sum rq_weight
1537          *
1538          */
1539         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1540         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1541
1542         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1543                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1544                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1545                 unsigned long flags;
1546
1547                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1548                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1549
1550                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1551                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1552         }
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1557  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1558  * parent group depends on the shares of its child groups.
1559  */
1560 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1561 {
1562         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1563         unsigned long shares = 0;
1564         struct sched_domain *sd = data;
1565         int i;
1566
1567         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1568                 /*
1569                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1570                  * is one of average load so that when a new task gets to
1571                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1572                  */
1573                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1574                 if (!weight)
1575                         weight = NICE_0_LOAD;
1576
1577                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1578                 rq_weight += weight;
1579                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1580         }
1581
1582         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1583                 shares = tg->shares;
1584
1585         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1586                 shares = tg->shares;
1587
1588         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1589                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1590
1591         return 0;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1596  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1597  * group is a fraction of its parents load.
1598  */
1599 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1600 {
1601         unsigned long load;
1602         long cpu = (long)data;
1603
1604         if (!tg->parent) {
1605                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1606         } else {
1607                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1608                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1609                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1610         }
1611
1612         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1613
1614         return 0;
1615 }
1616
1617 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1618 {
1619         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1620         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1621
1622         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1623                 sd->last_update = now;
1624                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1625         }
1626 }
1627
1628 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1629 {
1630         spin_unlock(&rq->lock);
1631         update_shares(sd);
1632         spin_lock(&rq->lock);
1633 }
1634
1635 static void update_h_load(long cpu)
1636 {
1637         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1638 }
1639
1640 #else
1641
1642 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1643 {
1644 }
1645
1646 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1647 {
1648 }
1649
1650 #endif
1651
1652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1653
1654 /*
1655  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1656  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1657  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1658  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1659  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1660  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1661  */
1662 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1663         __releases(this_rq->lock)
1664         __acquires(busiest->lock)
1665         __acquires(this_rq->lock)
1666 {
1667         spin_unlock(&this_rq->lock);
1668         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1669
1670         return 1;
1671 }
1672
1673 #else
1674 /*
1675  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1676  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1677  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1678  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1679  * regardless of entry order into the function.
1680  */
1681 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1682         __releases(this_rq->lock)
1683         __acquires(busiest->lock)
1684         __acquires(this_rq->lock)
1685 {
1686         int ret = 0;
1687
1688         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1689                 if (busiest < this_rq) {
1690                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1691                         spin_lock(&busiest->lock);
1692                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1693                         ret = 1;
1694                 } else
1695                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1696         }
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1701
1702 /*
1703  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1704  */
1705 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1706 {
1707         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1708                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1709                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1710                 BUG_ON(1);
1711         }
1712
1713         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1714 }
1715
1716 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1717         __releases(busiest->lock)
1718 {
1719         spin_unlock(&busiest->lock);
1720         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1721 }
1722 #endif
1723
1724 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1725 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1726 {
1727 #ifdef CONFIG_SMP
1728         cfs_rq->shares = shares;
1729 #endif
1730 }
1731 #endif
1732
1733 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1734
1735 #include "sched_stats.h"
1736 #include "sched_idletask.c"
1737 #include "sched_fair.c"
1738 #include "sched_rt.c"
1739 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1740 # include "sched_debug.c"
1741 #endif
1742
1743 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1744 #define for_each_class(class) \
1745    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1746
1747 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1748 {
1749         rq->nr_running++;
1750 }
1751
1752 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1753 {
1754         rq->nr_running--;
1755 }
1756
1757 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1758 {
1759         if (task_has_rt_policy(p)) {
1760                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1761                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1762                 return;
1763         }
1764
1765         /*
1766          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1767          */
1768         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1769                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1770                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1771                 return;
1772         }
1773
1774         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1775         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1776 }
1777
1778 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1779 {
1780         s64 diff = sample - *avg;
1781         *avg += diff >> 3;
1782 }
1783
1784 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1785 {
1786         if (wakeup)
1787                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1788
1789         sched_info_queued(p);
1790         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1791         p->se.on_rq = 1;
1792 }
1793
1794 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1795 {
1796         if (sleep) {
1797                 if (p->se.last_wakeup) {
1798                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1799                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1800                         p->se.last_wakeup = 0;
1801                 } else {
1802                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1803                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1804                 }
1805         }
1806
1807         sched_info_dequeued(p);
1808         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1809         p->se.on_rq = 0;
1810 }
1811
1812 /*
1813  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1814  */
1815 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1816 {
1817         return p->static_prio;
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1822  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1823  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1824  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1825  * estimator recalculates.
1826  */
1827 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1828 {
1829         int prio;
1830
1831         if (task_has_rt_policy(p))
1832                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1833         else
1834                 prio = __normal_prio(p);
1835         return prio;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1840  * taken into account by the scheduler. This value might
1841  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1842  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1843  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1844  */
1845 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1846 {
1847         p->normal_prio = normal_prio(p);
1848         /*
1849          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1850          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1851          * to the normal priority:
1852          */
1853         if (!rt_prio(p->prio))
1854                 return p->normal_prio;
1855         return p->prio;
1856 }
1857
1858 /*
1859  * activate_task - move a task to the runqueue.
1860  */
1861 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1862 {
1863         if (task_contributes_to_load(p))
1864                 rq->nr_uninterruptible--;
1865
1866         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1867         inc_nr_running(rq);
1868 }
1869
1870 /*
1871  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1872  */
1873 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1874 {
1875         if (task_contributes_to_load(p))
1876                 rq->nr_uninterruptible++;
1877
1878         dequeue_task(rq, p, sleep);
1879         dec_nr_running(rq);
1880 }
1881
1882 /**
1883  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1884  * @p: the task in question.
1885  */
1886 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1887 {
1888         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1889 }
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1906                                        const struct sched_class *prev_class,
1907                                        int oldprio, int running)
1908 {
1909         if (prev_class != p->sched_class) {
1910                 if (prev_class->switched_from)
1911                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1912                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1913         } else
1914                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1915 }
1916
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918
1919 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1920 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1921 {
1922         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Is this task likely cache-hot:
1927  */
1928 static int
1929 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1930 {
1931         s64 delta;
1932
1933         /*
1934          * Buddy candidates are cache hot:
1935          */
1936         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1937                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1938                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1939                 return 1;
1940
1941         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1942                 return 0;
1943
1944         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1945                 return 1;
1946         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1947                 return 0;
1948
1949         delta = now - p->se.exec_start;
1950
1951         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1952 }
1953
1954
1955 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1956 {
1957         int old_cpu = task_cpu(p);
1958         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1959         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1960                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1961         u64 clock_offset;
1962
1963         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1964
1965         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1966
1967 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1968         if (p->se.wait_start)
1969                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1970         if (p->se.sleep_start)
1971                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1972         if (p->se.block_start)
1973                 p->se.block_start -= clock_offset;
1974 #endif
1975         if (old_cpu != new_cpu) {
1976                 p->se.nr_migrations++;
1977                 new_rq->nr_migrations_in++;
1978 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1979                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1980                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1981 #endif
1982                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
1983                                      1, 1, NULL, 0);
1984         }
1985         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1986                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1987
1988         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1989 }
1990
1991 struct migration_req {
1992         struct list_head list;
1993
1994         struct task_struct *task;
1995         int dest_cpu;
1996
1997         struct completion done;
1998 };
1999
2000 /*
2001  * The task's runqueue lock must be held.
2002  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2003  */
2004 static int
2005 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2006 {
2007         struct rq *rq = task_rq(p);
2008
2009         /*
2010          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2011          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2012          */
2013         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2014                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2015                 return 0;
2016         }
2017
2018         init_completion(&req->done);
2019         req->task = p;
2020         req->dest_cpu = dest_cpu;
2021         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2022
2023         return 1;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2028  *                              context switch.
2029  *
2030  * @p must not be current.
2031  */
2032 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2033 {
2034         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2035         int running;
2036         struct rq *rq;
2037
2038         nvcsw   = p->nvcsw;
2039         nivcsw  = p->nivcsw;
2040         for (;;) {
2041                 /*
2042                  * The runqueue is assigned before the actual context
2043                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2044                  *
2045                  * We could check initially without the lock but it is
2046                  * very likely that we need to take the lock in every
2047                  * iteration.
2048                  */
2049                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2050                 running = task_running(rq, p);
2051                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2052
2053                 if (likely(!running))
2054                         break;
2055                 /*
2056                  * The switch count is incremented before the actual
2057                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2058                  * sure at least one completed.
2059                  */
2060                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2061                         break;
2062                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2063                         break;
2064
2065                 cpu_relax();
2066         }
2067 }
2068
2069 /*
2070  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2071  *
2072  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2073  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2074  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2075  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2076  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2077  * @p has remained unscheduled the whole time.
2078  *
2079  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2080  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2081  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2082  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2083  * waiting to become inactive.
2084  */
2085 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2086 {
2087         unsigned long flags;
2088         int running, on_rq;
2089         unsigned long ncsw;
2090         struct rq *rq;
2091
2092         for (;;) {
2093                 /*
2094                  * We do the initial early heuristics without holding
2095                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2096                  * the runqueue lock when things look like they will
2097                  * work out!
2098                  */
2099                 rq = task_rq(p);
2100
2101                 /*
2102                  * If the task is actively running on another CPU
2103                  * still, just relax and busy-wait without holding
2104                  * any locks.
2105                  *
2106                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2107                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2108                  * But we don't care, since "task_running()" will
2109                  * return false if the runqueue has changed and p
2110                  * is actually now running somewhere else!
2111                  */
2112                 while (task_running(rq, p)) {
2113                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2114                                 return 0;
2115                         cpu_relax();
2116                 }
2117
2118                 /*
2119                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2120                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2121                  * just go back and repeat.
2122                  */
2123                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2124                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2125                 running = task_running(rq, p);
2126                 on_rq = p->se.on_rq;
2127                 ncsw = 0;
2128                 if (!match_state || p->state == match_state)
2129                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2130                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2131
2132                 /*
2133                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2134                  */
2135                 if (unlikely(!ncsw))
2136                         break;
2137
2138                 /*
2139                  * Was it really running after all now that we
2140                  * checked with the proper locks actually held?
2141                  *
2142                  * Oops. Go back and try again..
2143                  */
2144                 if (unlikely(running)) {
2145                         cpu_relax();
2146                         continue;
2147                 }
2148
2149                 /*
2150                  * It's not enough that it's not actively running,
2151                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2152                  * preempted!
2153                  *
2154                  * So if it was still runnable (but just not actively
2155                  * running right now), it's preempted, and we should
2156                  * yield - it could be a while.
2157                  */
2158                 if (unlikely(on_rq)) {
2159                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2160                         continue;
2161                 }
2162
2163                 /*
2164                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2165                  * runnable, which means that it will never become
2166                  * running in the future either. We're all done!
2167                  */
2168                 break;
2169         }
2170
2171         return ncsw;
2172 }
2173
2174 /***
2175  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2176  * @p: the to-be-kicked thread
2177  *
2178  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2179  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2180  *
2181  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2182  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2183  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2184  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2185  * achieved as well.
2186  */
2187 void kick_process(struct task_struct *p)
2188 {
2189         int cpu;
2190
2191         preempt_disable();
2192         cpu = task_cpu(p);
2193         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2194                 smp_send_reschedule(cpu);
2195         preempt_enable();
2196 }
2197 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2198
2199 /*
2200  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2201  * according to the scheduling class and "nice" value.
2202  *
2203  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2204  * balance conservatively.
2205  */
2206 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2207 {
2208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2209         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2210
2211         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2212                 return total;
2213
2214         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2219  * according to the scheduling class and "nice" value.
2220  */
2221 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2222 {
2223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2224         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2225
2226         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2227                 return total;
2228
2229         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2230 }
2231
2232 /*
2233  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2234  * domain.
2235  */
2236 static struct sched_group *
2237 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2238 {
2239         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2240         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2241         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2242         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2243
2244         do {
2245                 unsigned long load, avg_load;
2246                 int local_group;
2247                 int i;
2248
2249                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2250                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2251                                         &p->cpus_allowed))
2252                         continue;
2253
2254                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2255                                                sched_group_cpus(group));
2256
2257                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2258                 avg_load = 0;
2259
2260                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2261                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2262                         if (local_group)
2263                                 load = source_load(i, load_idx);
2264                         else
2265                                 load = target_load(i, load_idx);
2266
2267                         avg_load += load;
2268                 }
2269
2270                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2271                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2272                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2273
2274                 if (local_group) {
2275                         this_load = avg_load;
2276                         this = group;
2277                 } else if (avg_load < min_load) {
2278                         min_load = avg_load;
2279                         idlest = group;
2280                 }
2281         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2282
2283         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2284                 return NULL;
2285         return idlest;
2286 }
2287
2288 /*
2289  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2290  */
2291 static int
2292 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2293 {
2294         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2295         int idlest = -1;
2296         int i;
2297
2298         /* Traverse only the allowed CPUs */
2299         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2300                 load = weighted_cpuload(i);
2301
2302                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2303                         min_load = load;
2304                         idlest = i;
2305                 }
2306         }
2307
2308         return idlest;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2313  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2314  * SD_BALANCE_EXEC.
2315  *
2316  * Balance, ie. select the least loaded group.
2317  *
2318  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2319  *
2320  * preempt must be disabled.
2321  */
2322 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2323 {
2324         struct task_struct *t = current;
2325         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2326
2327         for_each_domain(cpu, tmp) {
2328                 /*
2329                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2330                  */
2331                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2332                         break;
2333                 if (tmp->flags & flag)
2334                         sd = tmp;
2335         }
2336
2337         if (sd)
2338                 update_shares(sd);
2339
2340         while (sd) {
2341                 struct sched_group *group;
2342                 int new_cpu, weight;
2343
2344                 if (!(sd->flags & flag)) {
2345                         sd = sd->child;
2346                         continue;
2347                 }
2348
2349                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2350                 if (!group) {
2351                         sd = sd->child;
2352                         continue;
2353                 }
2354
2355                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2356                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2357                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2358                         sd = sd->child;
2359                         continue;
2360                 }
2361
2362                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2363                 cpu = new_cpu;
2364                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2365                 sd = NULL;
2366                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2367                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2368                                 break;
2369                         if (tmp->flags & flag)
2370                                 sd = tmp;
2371                 }
2372                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2373         }
2374
2375         return cpu;
2376 }
2377
2378 #endif /* CONFIG_SMP */
2379
2380 /**
2381  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2382  * @p:          the task to evaluate
2383  * @func:       the function to be called
2384  * @info:       the function call argument
2385  *
2386  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2387  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2388  */
2389 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2390                               void (*func) (void *info), void *info)
2391 {
2392         int cpu;
2393
2394         preempt_disable();
2395         cpu = task_cpu(p);
2396         if (task_curr(p))
2397                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2398         preempt_enable();
2399 }
2400
2401 /***
2402  * try_to_wake_up - wake up a thread
2403  * @p: the to-be-woken-up thread
2404  * @state: the mask of task states that can be woken
2405  * @sync: do a synchronous wakeup?
2406  *
2407  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2408  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2409  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2410  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2411  * runnable without the overhead of this.
2412  *
2413  * returns failure only if the task is already active.
2414  */
2415 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2416 {
2417         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2418         unsigned long flags;
2419         long old_state;
2420         struct rq *rq;
2421
2422         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2423                 sync = 0;
2424
2425 #ifdef CONFIG_SMP
2426         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2427                 struct sched_domain *sd;
2428
2429                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2430                 cpu = task_cpu(p);
2431
2432                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2433                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2434                                 update_shares(sd);
2435                                 break;
2436                         }
2437                 }
2438         }
2439 #endif
2440
2441         smp_wmb();
2442         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2443         update_rq_clock(rq);
2444         old_state = p->state;
2445         if (!(old_state & state))
2446                 goto out;
2447
2448         if (p->se.on_rq)
2449                 goto out_running;
2450
2451         cpu = task_cpu(p);
2452         orig_cpu = cpu;
2453         this_cpu = smp_processor_id();
2454
2455 #ifdef CONFIG_SMP
2456         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2457                 goto out_activate;
2458
2459         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2460         if (cpu != orig_cpu) {
2461                 set_task_cpu(p, cpu);
2462                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2463                 /* might preempt at this point */
2464                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2465                 old_state = p->state;
2466                 if (!(old_state & state))
2467                         goto out;
2468                 if (p->se.on_rq)
2469                         goto out_running;
2470
2471                 this_cpu = smp_processor_id();
2472                 cpu = task_cpu(p);
2473         }
2474
2475 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2476         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2477         if (cpu == this_cpu)
2478                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2479         else {
2480                 struct sched_domain *sd;
2481                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2482                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2483                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2484                                 break;
2485                         }
2486                 }
2487         }
2488 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2489
2490 out_activate:
2491 #endif /* CONFIG_SMP */
2492         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2493         if (sync)
2494                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2495         if (orig_cpu != cpu)
2496                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2497         if (cpu == this_cpu)
2498                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2499         else
2500                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2501         activate_task(rq, p, 1);
2502         success = 1;
2503
2504         /*
2505          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2506          */
2507         if (!in_interrupt()) {
2508                 struct sched_entity *se = &current->se;
2509                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2510
2511                 if (se->last_wakeup)
2512                         sample -= se->last_wakeup;
2513                 else
2514                         sample -= se->start_runtime;
2515                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2516
2517                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2518         }
2519
2520 out_running:
2521         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2522         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2523
2524         p->state = TASK_RUNNING;
2525 #ifdef CONFIG_SMP
2526         if (p->sched_class->task_wake_up)
2527                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2528 #endif
2529 out:
2530         task_rq_unlock(rq, &flags);
2531
2532         return success;
2533 }
2534
2535 /**
2536  * wake_up_process - Wake up a specific process
2537  * @p: The process to be woken up.
2538  *
2539  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2540  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2541  * running.
2542  *
2543  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2544  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2545  */
2546 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2547 {
2548         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2549 }
2550 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2551
2552 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2553 {
2554         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2559  * p is forked by current.
2560  *
2561  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2562  */
2563 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2564 {
2565         p->se.exec_start                = 0;
2566         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2567         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2568         p->se.nr_migrations             = 0;
2569         p->se.last_wakeup               = 0;
2570         p->se.avg_overlap               = 0;
2571         p->se.start_runtime             = 0;
2572         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2573
2574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2575         p->se.wait_start                = 0;
2576         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2577         p->se.sleep_start               = 0;
2578         p->se.block_start               = 0;
2579         p->se.sleep_max                 = 0;
2580         p->se.block_max                 = 0;
2581         p->se.exec_max                  = 0;
2582         p->se.slice_max                 = 0;
2583         p->se.wait_max                  = 0;
2584 #endif
2585
2586         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2587         p->se.on_rq = 0;
2588         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2589
2590 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2591         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2592 #endif
2593
2594         /*
2595          * We mark the process as running here, but have not actually
2596          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2597          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2598          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2599          */
2600         p->state = TASK_RUNNING;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * fork()/clone()-time setup:
2605  */
2606 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2607 {
2608         int cpu = get_cpu();
2609
2610         __sched_fork(p);
2611
2612 #ifdef CONFIG_SMP
2613         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2614 #endif
2615         set_task_cpu(p, cpu);
2616
2617         /*
2618          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2619          */
2620         p->prio = current->normal_prio;
2621
2622         /*
2623          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2624          */
2625         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2626                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2627                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2628
2629                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2630                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2631
2632                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2633                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2634                         set_load_weight(p);
2635                 }
2636
2637                 /*
2638                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2639                  * fulfilled its duty:
2640                  */
2641                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2642         }
2643
2644         if (!rt_prio(p->prio))
2645                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2646
2647 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2648         if (likely(sched_info_on()))
2649                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2650 #endif
2651 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2652         p->oncpu = 0;
2653 #endif
2654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2655         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2656         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2657 #endif
2658         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2659
2660         put_cpu();
2661 }
2662
2663 /*
2664  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2665  *
2666  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2667  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2668  * on the runqueue and wakes it.
2669  */
2670 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2671 {
2672         unsigned long flags;
2673         struct rq *rq;
2674
2675         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2676         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2677         update_rq_clock(rq);
2678
2679         p->prio = effective_prio(p);
2680
2681         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2682                 activate_task(rq, p, 0);
2683         } else {
2684                 /*
2685                  * Let the scheduling class do new task startup
2686                  * management (if any):
2687                  */
2688                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2689                 inc_nr_running(rq);
2690         }
2691         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2692         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2693 #ifdef CONFIG_SMP
2694         if (p->sched_class->task_wake_up)
2695                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2696 #endif
2697         task_rq_unlock(rq, &flags);
2698 }
2699
2700 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2701
2702 /**
2703  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2704  * @notifier: notifier struct to register
2705  */
2706 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2707 {
2708         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2709 }
2710 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2711
2712 /**
2713  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2714  * @notifier: notifier struct to unregister
2715  *
2716  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2717  */
2718 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2719 {
2720         hlist_del(&notifier->link);
2721 }
2722 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2723
2724 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2725 {
2726         struct preempt_notifier *notifier;
2727         struct hlist_node *node;
2728
2729         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2730                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2731 }
2732
2733 static void
2734 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2735                                  struct task_struct *next)
2736 {
2737         struct preempt_notifier *notifier;
2738         struct hlist_node *node;
2739
2740         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2741                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2742 }
2743
2744 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2745
2746 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2747 {
2748 }
2749
2750 static void
2751 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2752                                  struct task_struct *next)
2753 {
2754 }
2755
2756 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2757
2758 /**
2759  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2760  * @rq: the runqueue preparing to switch
2761  * @prev: the current task that is being switched out
2762  * @next: the task we are going to switch to.
2763  *
2764  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2765  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2766  * switch.
2767  *
2768  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2769  * hooks.
2770  */
2771 static inline void
2772 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2773                     struct task_struct *next)
2774 {
2775         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2776         prepare_lock_switch(rq, next);
2777         prepare_arch_switch(next);
2778 }
2779
2780 /**
2781  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2782  * @rq: runqueue associated with task-switch
2783  * @prev: the thread we just switched away from.
2784  *
2785  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2786  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2787  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2788  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2789  *
2790  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2791  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2792  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2793  * details.)
2794  */
2795 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2796         __releases(rq->lock)
2797 {
2798         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2799         long prev_state;
2800 #ifdef CONFIG_SMP
2801         int post_schedule = 0;
2802
2803         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2804                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2805 #endif
2806
2807         rq->prev_mm = NULL;
2808
2809         /*
2810          * A task struct has one reference for the use as "current".
2811          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2812          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2813          * the scheduled task must drop that reference.
2814          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2815          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2816          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2817          * be dropped twice.
2818          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2819          */
2820         prev_state = prev->state;
2821         finish_arch_switch(prev);
2822         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2823         finish_lock_switch(rq, prev);
2824 #ifdef CONFIG_SMP
2825         if (post_schedule)
2826                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2827 #endif
2828
2829         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2830         if (mm)
2831                 mmdrop(mm);
2832         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2833                 /*
2834                  * Remove function-return probe instances associated with this
2835                  * task and put them back on the free list.
2836                  */
2837                 kprobe_flush_task(prev);
2838                 put_task_struct(prev);
2839         }
2840 }
2841
2842 /**
2843  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2844  * @prev: the thread we just switched away from.
2845  */
2846 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2847         __releases(rq->lock)
2848 {
2849         struct rq *rq = this_rq();
2850
2851         finish_task_switch(rq, prev);
2852 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2853         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2854         preempt_enable();
2855 #endif
2856         if (current->set_child_tid)
2857                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2858 }
2859
2860 /*
2861  * context_switch - switch to the new MM and the new
2862  * thread's register state.
2863  */
2864 static inline void
2865 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2866                struct task_struct *next)
2867 {
2868         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2869
2870         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2871         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2872         mm = next->mm;
2873         oldmm = prev->active_mm;
2874         /*
2875          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2876          * combine the page table reload and the switch backend into
2877          * one hypercall.
2878          */
2879         arch_start_context_switch(prev);
2880
2881         if (unlikely(!mm)) {
2882                 next->active_mm = oldmm;
2883                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2884                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2885         } else
2886                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2887
2888         if (unlikely(!prev->mm)) {
2889                 prev->active_mm = NULL;
2890                 rq->prev_mm = oldmm;
2891         }
2892         /*
2893          * Since the runqueue lock will be released by the next
2894          * task (which is an invalid locking op but in the case
2895          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2896          * do an early lockdep release here:
2897          */
2898 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2899         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2900 #endif
2901
2902         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2903         switch_to(prev, next, prev);
2904
2905         barrier();
2906         /*
2907          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2908          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2909          * frame will be invalid.
2910          */
2911         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2912 }
2913
2914 /*
2915  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2916  *
2917  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2918  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2919  * number of context switches performed since bootup.
2920  */
2921 unsigned long nr_running(void)
2922 {
2923         unsigned long i, sum = 0;
2924
2925         for_each_online_cpu(i)
2926                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2927
2928         return sum;
2929 }
2930
2931 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2932 {
2933         unsigned long i, sum = 0;
2934
2935         for_each_possible_cpu(i)
2936                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2937
2938         /*
2939          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2940          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2941          */
2942         if (unlikely((long)sum < 0))
2943                 sum = 0;
2944
2945         return sum;
2946 }
2947
2948 unsigned long long nr_context_switches(void)
2949 {
2950         int i;
2951         unsigned long long sum = 0;
2952
2953         for_each_possible_cpu(i)
2954                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2955
2956         return sum;
2957 }
2958
2959 unsigned long nr_iowait(void)
2960 {
2961         unsigned long i, sum = 0;
2962
2963         for_each_possible_cpu(i)
2964                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2965
2966         return sum;
2967 }
2968
2969 /* Variables and functions for calc_load */
2970 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2971 static unsigned long calc_load_update;
2972 unsigned long avenrun[3];
2973 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2974
2975 /**
2976  * get_avenrun - get the load average array
2977  * @loads:      pointer to dest load array
2978  * @offset:     offset to add
2979  * @shift:      shift count to shift the result left
2980  *
2981  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2982  */
2983 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2984 {
2985         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2986         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2987         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2988 }
2989
2990 static unsigned long
2991 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2992 {
2993         load *= exp;
2994         load += active * (FIXED_1 - exp);
2995         return load >> FSHIFT;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3000  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3001  */
3002 void calc_global_load(void)
3003 {
3004         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3005         long active;
3006
3007         if (time_before(jiffies, upd))
3008                 return;
3009
3010         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3011         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3012
3013         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3014         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3015         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3016
3017         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3022  */
3023 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3024 {
3025         long nr_active, delta;
3026
3027         nr_active = this_rq->nr_running;
3028         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3029
3030         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3031                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3032                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3033                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3034         }
3035 }
3036
3037 /*
3038  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3039  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3040  */
3041 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3042 {
3043         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3048  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3049  */
3050 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3051 {
3052         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3053         int i, scale;
3054
3055         this_rq->nr_load_updates++;
3056
3057         /* Update our load: */
3058         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3059                 unsigned long old_load, new_load;
3060
3061                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3062
3063                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3064                 new_load = this_load;
3065                 /*
3066                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3067                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3068                  * example.
3069                  */
3070                 if (new_load > old_load)
3071                         new_load += scale-1;
3072                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3073         }
3074
3075         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3076                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3077                 calc_load_account_active(this_rq);
3078         }
3079 }
3080
3081 #ifdef CONFIG_SMP
3082
3083 /*
3084  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3085  *
3086  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3087  * you need to do so manually before calling.
3088  */
3089 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3090         __acquires(rq1->lock)
3091         __acquires(rq2->lock)
3092 {
3093         BUG_ON(!irqs_disabled());
3094         if (rq1 == rq2) {
3095                 spin_lock(&rq1->lock);
3096                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3097         } else {
3098                 if (rq1 < rq2) {
3099                         spin_lock(&rq1->lock);
3100                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3101                 } else {
3102                         spin_lock(&rq2->lock);
3103                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3104                 }
3105         }
3106         update_rq_clock(rq1);
3107         update_rq_clock(rq2);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3112  *
3113  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3114  * you need to do so manually after calling.
3115  */
3116 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3117         __releases(rq1->lock)
3118         __releases(rq2->lock)
3119 {
3120         spin_unlock(&rq1->lock);
3121         if (rq1 != rq2)
3122                 spin_unlock(&rq2->lock);
3123         else
3124                 __release(rq2->lock);
3125 }
3126
3127 /*
3128  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3129  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3130  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3131  * the cpu_allowed mask is restored.
3132  */
3133 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3134 {
3135         struct migration_req req;
3136         unsigned long flags;
3137         struct rq *rq;
3138
3139         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3140         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3141             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3142                 goto out;
3143
3144         /* force the process onto the specified CPU */
3145         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3146                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3147                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3148
3149                 get_task_struct(mt);
3150                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3151                 wake_up_process(mt);
3152                 put_task_struct(mt);
3153                 wait_for_completion(&req.done);
3154
3155                 return;
3156         }
3157 out:
3158         task_rq_unlock(rq, &flags);
3159 }
3160
3161 /*
3162  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3163  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3164  */
3165 void sched_exec(void)
3166 {
3167         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3168         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3169         put_cpu();
3170         if (new_cpu != this_cpu)
3171                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3172 }
3173
3174 /*
3175  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3176  * Both runqueues must be locked.
3177  */
3178 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3179                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3180 {
3181         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3182         set_task_cpu(p, this_cpu);
3183         activate_task(this_rq, p, 0);
3184         /*
3185          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3186          * to be always true for them.
3187          */
3188         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3189 }
3190
3191 /*
3192  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3193  */
3194 static
3195 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3196                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3197                      int *all_pinned)
3198 {
3199         int tsk_cache_hot = 0;
3200         /*
3201          * We do not migrate tasks that are:
3202          * 1) running (obviously), or
3203          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3204          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3205          */
3206         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3207                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3208                 return 0;
3209         }
3210         *all_pinned = 0;
3211
3212         if (task_running(rq, p)) {
3213                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3214                 return 0;
3215         }
3216
3217         /*
3218          * Aggressive migration if:
3219          * 1) task is cache cold, or
3220          * 2) too many balance attempts have failed.
3221          */
3222
3223         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3224         if (!tsk_cache_hot ||
3225                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3226 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3227                 if (tsk_cache_hot) {
3228                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3229                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3230                 }
3231 #endif
3232                 return 1;
3233         }
3234
3235         if (tsk_cache_hot) {
3236                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3237                 return 0;
3238         }
3239         return 1;
3240 }
3241
3242 static unsigned long
3243 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3244               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3245               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3246               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3247 {
3248         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3249         struct task_struct *p;
3250         long rem_load_move = max_load_move;
3251
3252         if (max_load_move == 0)
3253                 goto out;
3254
3255         pinned = 1;
3256
3257         /*
3258          * Start the load-balancing iterator:
3259          */
3260         p = iterator->start(iterator->arg);
3261 next:
3262         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3263                 goto out;
3264
3265         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3266             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3267                 p = iterator->next(iterator->arg);
3268                 goto next;
3269         }
3270
3271         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3272         pulled++;
3273         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3274
3275 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3276         /*
3277          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3278          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3279          * section.
3280          */
3281         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3282                 goto out;
3283 #endif
3284
3285         /*
3286          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3287          */
3288         if (rem_load_move > 0) {
3289                 if (p->prio < *this_best_prio)
3290                         *this_best_prio = p->prio;
3291                 p = iterator->next(iterator->arg);
3292                 goto next;
3293         }
3294 out:
3295         /*
3296          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3297          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3298          * inside pull_task().
3299          */
3300         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3301
3302         if (all_pinned)
3303                 *all_pinned = pinned;
3304
3305         return max_load_move - rem_load_move;
3306 }
3307
3308 /*
3309  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3310  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3311  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3312  *
3313  * Called with both runqueues locked.
3314  */
3315 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3316                       unsigned long max_load_move,
3317                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3318                       int *all_pinned)
3319 {
3320         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3321         unsigned long total_load_moved = 0;
3322         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3323
3324         do {
3325                 total_load_moved +=
3326                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3327                                 max_load_move - total_load_moved,
3328                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3329                 class = class->next;
3330
3331 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3332                 /*
3333                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3334                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3335                  * the critical section.
3336                  */
3337                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3338                         break;
3339 #endif
3340         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3341
3342         return total_load_moved > 0;
3343 }
3344
3345 static int
3346 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3347                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3348                    struct rq_iterator *iterator)
3349 {
3350         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3351         int pinned = 0;
3352
3353         while (p) {
3354                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3355                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3356                         /*
3357                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3358                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3359                          * stats here rather than inside pull_task().
3360                          */
3361                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3362
3363                         return 1;
3364                 }
3365                 p = iterator->next(iterator->arg);
3366         }
3367
3368         return 0;
3369 }
3370
3371 /*
3372  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3373  * part of active balancing operations within "domain".
3374  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3375  *
3376  * Called with both runqueues locked.
3377  */
3378 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3379                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3380 {
3381         const struct sched_class *class;
3382
3383         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3384                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3385                         return 1;
3386
3387         return 0;
3388 }
3389 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3390 /*
3391  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3392  *              during load balancing.
3393  */
3394 struct sd_lb_stats {
3395         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3396         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3397         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3398         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3399         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3400
3401         /** Statistics of this group */
3402         unsigned long this_load;
3403         unsigned long this_load_per_task;
3404         unsigned long this_nr_running;
3405
3406         /* Statistics of the busiest group */
3407         unsigned long max_load;
3408         unsigned long busiest_load_per_task;
3409         unsigned long busiest_nr_running;
3410
3411         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3412 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3413         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3414         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3415         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3416         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3417         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3418         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3419 #endif
3420 };
3421
3422 /*
3423  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3424  */
3425 struct sg_lb_stats {
3426         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3427         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3428         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3429         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3430         unsigned long group_capacity;
3431         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3432 };
3433
3434 /**
3435  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3436  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3437  */
3438 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3439 {
3440         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3441 }
3442
3443 /**
3444  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3445  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3446  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3447  */
3448 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3449                                         enum cpu_idle_type idle)
3450 {
3451         int load_idx;
3452
3453         switch (idle) {
3454         case CPU_NOT_IDLE:
3455                 load_idx = sd->busy_idx;
3456                 break;
3457
3458         case CPU_NEWLY_IDLE:
3459                 load_idx = sd->newidle_idx;
3460                 break;
3461         default:
3462                 load_idx = sd->idle_idx;
3463                 break;
3464         }
3465
3466         return load_idx;
3467 }
3468
3469
3470 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3471 /**
3472  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3473  * the given sched_domain, during load balancing.
3474  *
3475  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3476  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3477  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3478  */
3479 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3480         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3481 {
3482         /*
3483          * Busy processors will not participate in power savings
3484          * balance.
3485          */
3486         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3487                 sds->power_savings_balance = 0;
3488         else {
3489                 sds->power_savings_balance = 1;
3490                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3491                 sds->leader_nr_running = 0;
3492         }
3493 }
3494
3495 /**
3496  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3497  * sched_domain while performing load balancing.
3498  *
3499  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3500  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3501  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3502  *              load balancing ?
3503  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3504  */
3505 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3506         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3507 {
3508
3509         if (!sds->power_savings_balance)
3510                 return;
3511
3512         /*
3513          * If the local group is idle or completely loaded
3514          * no need to do power savings balance at this domain
3515          */
3516         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3517                                 !sds->this_nr_running))
3518                 sds->power_savings_balance = 0;
3519
3520         /*
3521          * If a group is already running at full capacity or idle,
3522          * don't include that group in power savings calculations
3523          */
3524         if (!sds->power_savings_balance ||
3525                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3526                 !sgs->sum_nr_running)
3527                 return;
3528
3529         /*
3530          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3531          * This is the group from where we need to pick up the load
3532          * for saving power
3533          */
3534         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3535             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3536              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3537                 sds->group_min = group;
3538                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3539                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3540                                                 sgs->sum_nr_running;
3541         }
3542
3543         /*
3544          * Calculate the group which is almost near its
3545          * capacity but still has some space to pick up some load
3546          * from other group and save more power
3547          */
3548         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3549                 return;
3550
3551         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3552             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3553              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3554                 sds->group_leader = group;
3555                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3556         }
3557 }
3558
3559 /**
3560  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3561  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3562  *      under consideration.
3563  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3564  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3565  *
3566  * Description:
3567  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3568  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3569  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3570  *
3571  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3572  * Else returns 0.
3573  */
3574 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3575                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3576 {
3577         if (!sds->power_savings_balance)
3578                 return 0;
3579
3580         if (sds->this != sds->group_leader ||
3581                         sds->group_leader == sds->group_min)
3582                 return 0;
3583
3584         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3585         sds->busiest = sds->group_min;
3586
3587         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3588                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3589                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3590         }
3591
3592         return 1;
3593
3594 }
3595 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3596 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3597         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3598 {
3599         return;
3600 }
3601
3602 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3603         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3604 {
3605         return;
3606 }
3607
3608 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3609                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3610 {
3611         return 0;
3612 }
3613 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3614
3615
3616 /**
3617  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3618  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3619  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3620  * @idle: Idle status of this_cpu
3621  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3622  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3623  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3624  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3625  * @balance: Should we balance.
3626  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3627  */
3628 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3629                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3630                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3631                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3632 {
3633         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3634         int i;
3635         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3636         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3637         unsigned long avg_load_per_task;
3638
3639         if (local_group)
3640                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3641
3642         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3643         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3644         max_cpu_load = 0;
3645         min_cpu_load = ~0UL;
3646
3647         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3648                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3649
3650                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3651                         *sd_idle = 0;
3652
3653                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3654                 if (local_group) {
3655                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3656                                 first_idle_cpu = 1;
3657                                 balance_cpu = i;
3658                         }
3659
3660                         load = target_load(i, load_idx);
3661                 } else {
3662                         load = source_load(i, load_idx);
3663                         if (load > max_cpu_load)
3664                                 max_cpu_load = load;
3665                         if (min_cpu_load > load)
3666                                 min_cpu_load = load;
3667                 }
3668
3669                 sgs->group_load += load;
3670                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3671                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3672
3673                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3674         }
3675
3676         /*
3677          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3678          * is eligible for doing load balancing at this and above
3679          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3680          * to do the newly idle load balance.
3681          */
3682         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3683             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3684                 *balance = 0;
3685                 return;
3686         }
3687
3688         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3689         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3690                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3691
3692
3693         /*
3694          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3695          * than the average weight of two tasks.
3696          *
3697          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3698          *      might not be a suitable number - should we keep a
3699          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3700          *      the hierarchy?
3701          */
3702         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3703                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3704
3705         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3706                 sgs->group_imb = 1;
3707
3708         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3709
3710 }
3711
3712 /**
3713  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3714  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3715  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3716  * @idle: Idle status of this_cpu
3717  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3718  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3719  * @balance: Should we balance.
3720  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3721  */
3722 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3723                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3724                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3725                         struct sd_lb_stats *sds)
3726 {
3727         struct sched_group *group = sd->groups;
3728         struct sg_lb_stats sgs;
3729         int load_idx;
3730
3731         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3732         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3733
3734         do {
3735                 int local_group;
3736
3737                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3738                                                sched_group_cpus(group));
3739                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3740                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3741                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3742
3743                 if (local_group && balance && !(*balance))
3744                         return;
3745
3746                 sds->total_load += sgs.group_load;
3747                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3748
3749                 if (local_group) {
3750                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3751                         sds->this = group;
3752                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3753                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3754                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3755                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3756                                 sgs.group_imb)) {
3757                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3758                         sds->busiest = group;
3759                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3760                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3761                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3762                 }
3763
3764                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3765                 group = group->next;
3766         } while (group != sd->groups);
3767
3768 }
3769
3770 /**
3771  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3772  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3773  *                      load balancing.
3774  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3775  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3776  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3777  */
3778 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3779                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3780 {
3781         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3782         unsigned int imbn = 2;
3783
3784         if (sds->this_nr_running) {
3785                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3786                 if (sds->busiest_load_per_task >
3787                                 sds->this_load_per_task)
3788                         imbn = 1;
3789         } else
3790                 sds->this_load_per_task =
3791                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3792
3793         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3794                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3795                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3796                 return;
3797         }
3798
3799         /*
3800          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3801          * however we may be able to increase total CPU power used by
3802          * moving them.
3803          */
3804
3805         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3806                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3807         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3808                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3809         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3810
3811         /* Amount of load we'd subtract */
3812         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3813                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3814         if (sds->max_load > tmp)
3815                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3816                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3817
3818         /* Amount of load we'd add */
3819         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3820                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3821                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3822                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3823         else
3824                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3825                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3826         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3827                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3828         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3829
3830         /* Move if we gain throughput */
3831         if (pwr_move > pwr_now)
3832                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3833 }
3834
3835 /**
3836  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3837  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3838  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3839  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3840  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3841  */
3842 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3843                 unsigned long *imbalance)
3844 {
3845         unsigned long max_pull;
3846         /*
3847          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3848          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3849          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3850          */
3851         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3852                 *imbalance = 0;
3853                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3854         }
3855
3856         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3857         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3858                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3859
3860         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3861         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3862                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3863                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3864
3865         /*
3866          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3867          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3868          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3869          * moved
3870          */
3871         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3872                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3873
3874 }
3875 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3876
3877 /**
3878  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3879  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3880  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3881  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3882  * such a group exists.
3883  *
3884  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3885  * to restore balance.
3886  *
3887  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3888  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3889  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3890  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3891  * @idle: The idle status of this_cpu.
3892  * @sd_idle: The idleness of sd
3893  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3894  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3895  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3896  *
3897  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3898  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3899  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3900  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3901  */
3902 static struct sched_group *
3903 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3904                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3905                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3906 {
3907         struct sd_lb_stats sds;
3908
3909         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3910
3911         /*
3912          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3913          * this level.
3914          */
3915         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3916                                         balance, &sds);
3917
3918         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3919         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3920          *    at this level.
3921          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3922          * 3) This group is the busiest group.
3923          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3924          *    sched_domain.
3925          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3926          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3927          */
3928         if (balance && !(*balance))
3929                 goto ret;
3930
3931         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3932                 goto out_balanced;
3933
3934         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3935                 goto out_balanced;
3936
3937         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3938
3939         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3940                 goto out_balanced;
3941
3942         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3943                 goto out_balanced;
3944
3945         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3946         if (sds.group_imb)
3947                 sds.busiest_load_per_task =
3948                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3949
3950         /*
3951          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3952          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3953          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3954          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3955          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3956          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3957          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3958          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3959          * appear as very large values with unsigned longs.
3960          */
3961         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3962                 goto out_balanced;
3963
3964         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3965         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3966         return sds.busiest;
3967
3968 out_balanced:
3969         /*
3970          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3971          * to save power.
3972          */
3973         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3974                 return sds.busiest;
3975 ret:
3976         *imbalance = 0;
3977         return NULL;
3978 }
3979
3980 /*
3981  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3982  */
3983 static struct rq *
3984 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3985                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3986 {
3987         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3988         unsigned long max_load = 0;
3989         int i;
3990
3991         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3992                 unsigned long wl;
3993
3994                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3995                         continue;
3996
3997                 rq = cpu_rq(i);
3998                 wl = weighted_cpuload(i);
3999
4000                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4001                         continue;
4002
4003                 if (wl > max_load) {
4004                         max_load = wl;
4005                         busiest = rq;
4006                 }
4007         }
4008
4009         return busiest;
4010 }
4011
4012 /*
4013  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4014  * so long as it is large enough.
4015  */
4016 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4017
4018 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4019 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4020
4021 /*
4022  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4023  * tasks if there is an imbalance.
4024  */
4025 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4026                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4027                         int *balance)
4028 {
4029         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4030         struct sched_group *group;
4031         unsigned long imbalance;
4032         struct rq *busiest;
4033         unsigned long flags;
4034         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4035
4036         cpumask_setall(cpus);
4037
4038         /*
4039          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4040          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4041          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4042          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4043          */
4044         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4045             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4046                 sd_idle = 1;
4047
4048         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4049
4050 redo:
4051         update_shares(sd);
4052         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4053                                    cpus, balance);
4054
4055         if (*balance == 0)
4056                 goto out_balanced;
4057
4058         if (!group) {
4059                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4060                 goto out_balanced;
4061         }
4062
4063         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4064         if (!busiest) {
4065                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4066                 goto out_balanced;
4067         }
4068
4069         BUG_ON(busiest == this_rq);
4070
4071         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4072
4073         ld_moved = 0;
4074         if (busiest->nr_running > 1) {
4075                 /*
4076                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4077                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4078                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4079                  * correctly treated as an imbalance.
4080                  */
4081                 local_irq_save(flags);
4082                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4083                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4084                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4085                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4086                 local_irq_restore(flags);
4087
4088                 /*
4089                  * some other cpu did the load balance for us.
4090                  */
4091                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4092                         resched_cpu(this_cpu);
4093
4094                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4095                 if (unlikely(all_pinned)) {
4096                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4097                         if (!cpumask_empty(cpus))
4098                                 goto redo;
4099                         goto out_balanced;
4100                 }
4101         }
4102
4103         if (!ld_moved) {
4104                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4105                 sd->nr_balance_failed++;
4106
4107                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4108
4109                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4110
4111                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4112                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4113                          */
4114                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4115                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4116                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4117                                 all_pinned = 1;
4118                                 goto out_one_pinned;
4119                         }
4120
4121                         if (!busiest->active_balance) {
4122                                 busiest->active_balance = 1;
4123                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4124                                 active_balance = 1;
4125                         }
4126                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4127                         if (active_balance)
4128                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4129
4130                         /*
4131                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4132                          * counter.
4133                          */
4134                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4135                 }
4136         } else
4137                 sd->nr_balance_failed = 0;
4138
4139         if (likely(!active_balance)) {
4140                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4141                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4142         } else {
4143                 /*
4144                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4145                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4146                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4147                  * move_tasks).
4148                  */
4149                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4150                         sd->balance_interval *= 2;
4151         }
4152
4153         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4154             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4155                 ld_moved = -1;
4156
4157         goto out;
4158
4159 out_balanced:
4160         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4161
4162         sd->nr_balance_failed = 0;
4163
4164 out_one_pinned:
4165         /* tune up the balancing interval */
4166         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4167                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4168                 sd->balance_interval *= 2;
4169
4170         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4171             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4172                 ld_moved = -1;
4173         else
4174                 ld_moved = 0;
4175 out:
4176         if (ld_moved)
4177                 update_shares(sd);
4178         return ld_moved;
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4183  * tasks if there is an imbalance.
4184  *
4185  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4186  * this_rq is locked.
4187  */
4188 static int
4189 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4190 {
4191         struct sched_group *group;
4192         struct rq *busiest = NULL;
4193         unsigned long imbalance;
4194         int ld_moved = 0;
4195         int sd_idle = 0;
4196         int all_pinned = 0;
4197         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4198
4199         cpumask_setall(cpus);
4200
4201         /*
4202          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4203          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4204          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4205          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4206          */
4207         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4208             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4209                 sd_idle = 1;
4210
4211         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4212 redo:
4213         update_shares_locked(this_rq, sd);
4214         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4215                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4216         if (!group) {
4217                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4218                 goto out_balanced;
4219         }
4220
4221         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4222         if (!busiest) {
4223                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4224                 goto out_balanced;
4225         }
4226
4227         BUG_ON(busiest == this_rq);
4228
4229         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4230
4231         ld_moved = 0;
4232         if (busiest->nr_running > 1) {
4233                 /* Attempt to move tasks */
4234                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4235                 /* this_rq->clock is already updated */
4236                 update_rq_clock(busiest);
4237                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4238                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4239                                         &all_pinned);
4240                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4241
4242                 if (unlikely(all_pinned)) {
4243                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4244                         if (!cpumask_empty(cpus))
4245                                 goto redo;
4246                 }
4247         }
4248
4249         if (!ld_moved) {
4250                 int active_balance = 0;
4251
4252                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4253                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4254                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4255                         return -1;
4256
4257                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4258                         return -1;
4259
4260                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4261                         return -1;
4262
4263                 /*
4264                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4265                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4266                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4267                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4268                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4269                  *
4270                  * The package power saving logic comes from
4271                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4272                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4273                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4274                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4275                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4276                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4277                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4278                  *
4279                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4280                  * will be more than one task in the source run queue and
4281                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4282                  * active balance code will not be triggered.
4283                  */
4284
4285                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4286                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4287
4288                 /*
4289                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4290                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4291                  */
4292                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4293                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4294                         all_pinned = 1;
4295                         return ld_moved;
4296                 }
4297
4298                 if (!busiest->active_balance) {
4299                         busiest->active_balance = 1;
4300                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4301                         active_balance = 1;
4302                 }
4303
4304                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4305                 /*
4306                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4307                  */
4308                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4309                 if (active_balance)
4310                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4311                 spin_lock(&this_rq->lock);
4312
4313         } else
4314                 sd->nr_balance_failed = 0;
4315
4316         update_shares_locked(this_rq, sd);
4317         return ld_moved;
4318
4319 out_balanced:
4320         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4321         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4322             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4323                 return -1;
4324         sd->nr_balance_failed = 0;
4325
4326         return 0;
4327 }
4328
4329 /*
4330  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4331  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4332  */
4333 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4334 {
4335         struct sched_domain *sd;
4336         int pulled_task = 0;
4337         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4338
4339         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4340                 unsigned long interval;
4341
4342                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4343                         continue;
4344
4345                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4346                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4347                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4348                                                            sd);
4349
4350                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4351                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4352                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4353                 if (pulled_task)
4354                         break;
4355         }
4356         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4357                 /*
4358                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4359                  * a busy processor. So reset next_balance.
4360                  */
4361                 this_rq->next_balance = next_balance;
4362         }
4363 }
4364
4365 /*
4366  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4367  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4368  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4369  * logical imbalances.
4370  *
4371  * Called with busiest_rq locked.
4372  */
4373 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4374 {
4375         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4376         struct sched_domain *sd;
4377         struct rq *target_rq;
4378
4379         /* Is there any task to move? */
4380         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4381                 return;
4382
4383         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4384
4385         /*
4386          * This condition is "impossible", if it occurs
4387          * we need to fix it. Originally reported by
4388          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4389          */
4390         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4391
4392         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4393         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4394         update_rq_clock(busiest_rq);
4395         update_rq_clock(target_rq);
4396
4397         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4398         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4399                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4400                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4401                                 break;
4402         }
4403
4404         if (likely(sd)) {
4405                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4406
4407                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4408                                   sd, CPU_IDLE))
4409                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4410                 else
4411                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4412         }
4413         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4414 }
4415
4416 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4417 static struct {
4418         atomic_t load_balancer;
4419         cpumask_var_t cpu_mask;
4420         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4421 } nohz ____cacheline_aligned = {
4422         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4423 };
4424
4425 int get_nohz_load_balancer(void)
4426 {
4427         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4428 }
4429
4430 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4431 /**
4432  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4433  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4434  *              be returned.
4435  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4436  *              for the given cpu.
4437  *
4438  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4439  */
4440 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4441 {
4442         struct sched_domain *sd;
4443
4444         for_each_domain(cpu, sd)
4445                 if (sd && (sd->flags & flag))
4446                         break;
4447
4448         return sd;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4453  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4454  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4455  *              for cpu.
4456  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4457  *
4458  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4459  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4460  */
4461 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4462         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4463                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4464
4465 /**
4466  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4467  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4468  *
4469  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4470  *
4471  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4472  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4473  * sched_group is semi-idle or not.
4474  */
4475 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4476 {
4477         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4478                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4479
4480         /*
4481          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4482          * and atleast one idle cpu.
4483          */
4484         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4485                 return 0;
4486
4487         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4488                 return 0;
4489
4490         return 1;
4491 }
4492 /**
4493  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4494  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4495  *
4496  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4497  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4498  *
4499  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4500  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4501  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4502  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4503  */
4504 static int find_new_ilb(int cpu)
4505 {
4506         struct sched_domain *sd;
4507         struct sched_group *ilb_group;
4508
4509         /*
4510          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4511          * when power-aware load balancing is enabled
4512          */
4513         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4514                 goto out_done;
4515
4516         /*
4517          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4518          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4519          */
4520         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4521                 goto out_done;
4522
4523         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4524                 ilb_group = sd->groups;
4525
4526                 do {
4527                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4528                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4529
4530                         ilb_group = ilb_group->next;
4531
4532                 } while (ilb_group != sd->groups);
4533         }
4534
4535 out_done:
4536         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4537 }
4538 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4539 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4540 {
4541         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4542 }
4543 #endif
4544
4545 /*
4546  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4547  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4548  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4549  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4550  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4551  * arrives...
4552  *
4553  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4554  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4555  * nohz.cpu_mask..
4556  *
4557  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4558  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4559  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4560  * there is no need for ilb owner.
4561  *
4562  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4563  * next busy scheduler_tick()
4564  */
4565 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4566 {
4567         int cpu = smp_processor_id();
4568
4569         if (stop_tick) {
4570                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4571
4572                 if (!cpu_active(cpu)) {
4573                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4574                                 return 0;
4575
4576                         /*
4577                          * If we are going offline and still the leader,
4578                          * give up!
4579                          */
4580                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4581                                 BUG();
4582
4583                         return 0;
4584                 }
4585
4586                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4587
4588                 /* time for ilb owner also to sleep */
4589                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4590                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4591                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4592                         return 0;
4593                 }
4594
4595                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4596                         /* make me the ilb owner */
4597                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4598                                 return 1;
4599                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4600                         int new_ilb;
4601
4602                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4603                                                 sched_mc_power_savings))
4604                                 return 1;
4605                         /*
4606                          * Check to see if there is a more power-efficient
4607                          * ilb.
4608                          */
4609                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4610                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4611                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4612                                 resched_cpu(new_ilb);
4613                                 return 0;
4614                         }
4615                         return 1;
4616                 }
4617         } else {
4618                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4619                         return 0;
4620
4621                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4622
4623                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4624                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4625                                 BUG();
4626         }
4627         return 0;
4628 }
4629 #endif
4630
4631 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4632
4633 /*
4634  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4635  * and initiates a balancing operation if so.
4636  *
4637  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4638  */
4639 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4640 {
4641         int balance = 1;
4642         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4643         unsigned long interval;
4644         struct sched_domain *sd;
4645         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4646         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4647         int update_next_balance = 0;
4648         int need_serialize;
4649
4650         for_each_domain(cpu, sd) {
4651                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4652                         continue;
4653
4654                 interval = sd->balance_interval;
4655                 if (idle != CPU_IDLE)
4656                         interval *= sd->busy_factor;
4657
4658                 /* scale ms to jiffies */
4659                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4660                 if (unlikely(!interval))
4661                         interval = 1;
4662                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4663                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4664
4665                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4666
4667                 if (need_serialize) {
4668                         if (!spin_trylock(&balancing))
4669                                 goto out;
4670                 }
4671
4672                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4673                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4674                                 /*
4675                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4676                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4677                                  * not idle.
4678                                  */
4679                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4680                         }
4681                         sd->last_balance = jiffies;
4682                 }
4683                 if (need_serialize)
4684                         spin_unlock(&balancing);
4685 out:
4686                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4687                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4688                         update_next_balance = 1;
4689                 }
4690
4691                 /*
4692                  * Stop the load balance at this level. There is another
4693                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4694                  * actively.
4695                  */
4696                 if (!balance)
4697                         break;
4698         }
4699
4700         /*
4701          * next_balance will be updated only when there is a need.
4702          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4703          * updated.
4704          */
4705         if (likely(update_next_balance))
4706                 rq->next_balance = next_balance;
4707 }
4708
4709 /*
4710  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4711  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4712  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4713  */
4714 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4715 {
4716         int this_cpu = smp_processor_id();
4717         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4718         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4719                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4720
4721         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4722
4723 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4724         /*
4725          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4726          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4727          * stopped.
4728          */
4729         if (this_rq->idle_at_tick &&
4730             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4731                 struct rq *rq;
4732                 int balance_cpu;
4733
4734                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4735                         if (balance_cpu == this_cpu)
4736                                 continue;
4737
4738                         /*
4739                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4740                          * work being done for other cpus. Next load
4741                          * balancing owner will pick it up.
4742                          */
4743                         if (need_resched())
4744                                 break;
4745
4746                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4747
4748                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4749                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4750                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4751                 }
4752         }
4753 #endif
4754 }
4755
4756 static inline int on_null_domain(int cpu)
4757 {
4758         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4759 }
4760
4761 /*
4762  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4763  *
4764  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4765  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4766  * if the whole system is idle.
4767  */
4768 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4769 {
4770 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4771         /*
4772          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4773          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4774          * load balancer.
4775          */
4776         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4777                 rq->in_nohz_recently = 0;
4778
4779                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4780                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4781                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4782                 }
4783
4784                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4785                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4786
4787                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4788                                 resched_cpu(ilb);
4789                 }
4790         }
4791
4792         /*
4793          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4794          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4795          */
4796         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4797             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4798                 resched_cpu(cpu);
4799                 return;
4800         }
4801
4802         /*
4803          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4804          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4805          */
4806         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4807             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4808                 return;
4809 #endif
4810         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4811         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4812             likely(!on_null_domain(cpu)))
4813                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4814 }
4815
4816 #else   /* CONFIG_SMP */
4817
4818 /*
4819  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4820  */
4821 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4822 {
4823 }
4824
4825 #endif
4826
4827 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4828
4829 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4830
4831 /*
4832  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4833  * @p in case that task is currently running.
4834  *
4835  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4836  */
4837 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4838 {
4839         u64 ns = 0;
4840
4841         if (task_current(rq, p)) {
4842                 update_rq_clock(rq);
4843                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4844                 if ((s64)ns < 0)
4845                         ns = 0;
4846         }
4847
4848         return ns;
4849 }
4850
4851 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4852 {
4853         unsigned long flags;
4854         struct rq *rq;
4855         u64 ns = 0;
4856
4857         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4858         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4859         task_rq_unlock(rq, &flags);
4860
4861         return ns;
4862 }
4863
4864 /*
4865  * Return accounted runtime for the task.
4866  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4867  * pending runtime that have not been accounted yet.
4868  */
4869 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4870 {
4871         unsigned long flags;
4872         struct rq *rq;
4873         u64 ns = 0;
4874
4875         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4876         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4877         task_rq_unlock(rq, &flags);
4878
4879         return ns;
4880 }
4881
4882 /*
4883  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4884  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4885  * pending runtime that have not been accounted yet.
4886  *
4887  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4888  * so the return value not includes other pending runtime that other
4889  * running tasks might have.
4890  */
4891 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4892 {
4893         struct task_cputime totals;
4894         unsigned long flags;
4895         struct rq *rq;
4896         u64 ns;
4897
4898         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4899         thread_group_cputime(p, &totals);
4900         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4901         task_rq_unlock(rq, &flags);
4902
4903         return ns;
4904 }
4905
4906 /*
4907  * Account user cpu time to a process.
4908  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4909  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4910  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4911  */
4912 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4913                        cputime_t cputime_scaled)
4914 {
4915         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4916         cputime64_t tmp;
4917
4918         /* Add user time to process. */
4919         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4920         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4921         account_group_user_time(p, cputime);
4922
4923         /* Add user time to cpustat. */
4924         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4925         if (TASK_NICE(p) > 0)
4926                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4927         else
4928                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4929
4930         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4931         /* Account for user time used */
4932         acct_update_integrals(p);
4933 }
4934
4935 /*
4936  * Account guest cpu time to a process.
4937  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4938  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4939  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4940  */
4941 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4942                                cputime_t cputime_scaled)
4943 {
4944         cputime64_t tmp;
4945         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4946
4947         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4948
4949         /* Add guest time to process. */
4950         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4951         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4952         account_group_user_time(p, cputime);
4953         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4954
4955         /* Add guest time to cpustat. */
4956         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4957         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4958 }
4959
4960 /*
4961  * Account system cpu time to a process.
4962  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4963  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4964  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4965  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4966  */
4967 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4968                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4969 {
4970         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4971         cputime64_t tmp;
4972
4973         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4974                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4975                 return;
4976         }
4977
4978         /* Add system time to process. */
4979         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4980         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4981         account_group_system_time(p, cputime);
4982
4983         /* Add system time to cpustat. */
4984         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4985         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4986                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4987         else if (softirq_count())
4988                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4989         else
4990                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4991
4992         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4993
4994         /* Account for system time used */
4995         acct_update_integrals(p);
4996 }
4997
4998 /*
4999  * Account for involuntary wait time.
5000  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5001  */
5002 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5003 {
5004         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5005         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5006
5007         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5008 }
5009
5010 /*
5011  * Account for idle time.
5012  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5013  */
5014 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5015 {
5016         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5017         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5018         struct rq *rq = this_rq();
5019
5020         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5021                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5022         else
5023                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5024 }
5025
5026 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5027
5028 /*
5029  * Account a single tick of cpu time.
5030  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5031  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5032  */
5033 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5034 {
5035         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5036         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5037         struct rq *rq = this_rq();
5038
5039         if (user_tick)
5040                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5041         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5042                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5043                                     one_jiffy_scaled);
5044         else
5045                 account_idle_time(one_jiffy);
5046 }
5047
5048 /*
5049  * Account multiple ticks of steal time.
5050  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5051  * @ticks: number of stolen ticks
5052  */
5053 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5054 {
5055         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Account multiple ticks of idle time.
5060  * @ticks: number of stolen ticks
5061  */
5062 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5063 {
5064         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5065 }
5066
5067 #endif
5068
5069 /*
5070  * Use precise platform statistics if available:
5071  */
5072 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5073 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5074 {
5075         return p->utime;
5076 }
5077
5078 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5079 {
5080         return p->stime;
5081 }
5082 #else
5083 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5084 {
5085         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5086                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5087         u64 temp;
5088
5089         /*
5090          * Use CFS's precise accounting:
5091          */
5092         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5093
5094         if (total) {
5095                 temp *= utime;
5096                 do_div(temp, total);
5097         }
5098         utime = (clock_t)temp;
5099
5100         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5101         return p->prev_utime;
5102 }
5103
5104 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5105 {
5106         clock_t stime;
5107
5108         /*
5109          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5110          * the total, to make sure the total observed by userspace
5111          * grows monotonically - apps rely on that):
5112          */
5113         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5114                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5115
5116         if (stime >= 0)
5117                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5118
5119         return p->prev_stime;
5120 }
5121 #endif
5122
5123 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5124 {
5125         return p->gtime;
5126 }
5127
5128 /*
5129  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5130  * We call it with interrupts disabled.
5131  *
5132  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5133  * timeslices.
5134  */
5135 void scheduler_tick(void)
5136 {
5137         int cpu = smp_processor_id();
5138         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5139         struct task_struct *curr = rq->curr;
5140
5141         sched_clock_tick();
5142
5143         spin_lock(&rq->lock);
5144         update_rq_clock(rq);
5145         update_cpu_load(rq);
5146         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5147         spin_unlock(&rq->lock);
5148
5149         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5150
5151 #ifdef CONFIG_SMP
5152         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5153         trigger_load_balance(rq, cpu);
5154 #endif
5155 }
5156
5157 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5158 {
5159         if (in_lock_functions(addr)) {
5160                 addr = CALLER_ADDR2;
5161                 if (in_lock_functions(addr))
5162                         addr = CALLER_ADDR3;
5163         }
5164         return addr;
5165 }
5166
5167 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5168                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5169
5170 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5171 {
5172 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5173         /*
5174          * Underflow?
5175          */
5176         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5177                 return;
5178 #endif
5179         preempt_count() += val;
5180 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5181         /*
5182          * Spinlock count overflowing soon?
5183          */
5184         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5185                                 PREEMPT_MASK - 10);
5186 #endif
5187         if (preempt_count() == val)
5188                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5189 }
5190 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5191
5192 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5193 {
5194 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5195         /*
5196          * Underflow?
5197          */
5198         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5199                 return;
5200         /*
5201          * Is the spinlock portion underflowing?
5202          */
5203         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5204                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5205                 return;
5206 #endif
5207
5208         if (preempt_count() == val)
5209                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5210         preempt_count() -= val;
5211 }
5212 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5213
5214 #endif
5215
5216 /*
5217  * Print scheduling while atomic bug:
5218  */
5219 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5220 {
5221         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5222
5223         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5224                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5225
5226         debug_show_held_locks(prev);
5227         print_modules();
5228         if (irqs_disabled())
5229                 print_irqtrace_events(prev);
5230
5231         if (regs)
5232                 show_regs(regs);
5233         else
5234                 dump_stack();
5235 }
5236
5237 /*
5238  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5239  */
5240 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5241 {
5242         /*
5243          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5244          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5245          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5246          */
5247         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5248                 __schedule_bug(prev);
5249
5250         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5251
5252         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5253 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5254         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5255                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5256                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5257         }
5258 #endif
5259 }
5260
5261 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5262 {
5263         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5264                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5265
5266                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5267                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5268
5269                 /*
5270                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5271                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5272                  * the avg_overlap on preemption.
5273                  *
5274                  * We use the average preemption runtime because that
5275                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5276                  * build up.
5277                  */
5278                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5279         }
5280         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5281 }
5282
5283 /*
5284  * Pick up the highest-prio task:
5285  */
5286 static inline struct task_struct *
5287 pick_next_task(struct rq *rq)
5288 {
5289         const struct sched_class *class;
5290         struct task_struct *p;
5291
5292         /*
5293          * Optimization: we know that if all tasks are in
5294          * the fair class we can call that function directly:
5295          */
5296         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5297                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5298                 if (likely(p))
5299                         return p;
5300         }
5301
5302         class = sched_class_highest;
5303         for ( ; ; ) {
5304                 p = class->pick_next_task(rq);
5305                 if (p)
5306                         return p;
5307                 /*
5308                  * Will never be NULL as the idle class always
5309                  * returns a non-NULL p:
5310                  */
5311                 class = class->next;
5312         }
5313 }
5314
5315 /*
5316  * schedule() is the main scheduler function.
5317  */
5318 asmlinkage void __sched schedule(void)
5319 {
5320         struct task_struct *prev, *next;
5321         unsigned long *switch_count;
5322         struct rq *rq;
5323         int cpu;
5324
5325 need_resched:
5326         preempt_disable();
5327         cpu = smp_processor_id();
5328         rq = cpu_rq(cpu);
5329         rcu_qsctr_inc(cpu);
5330         prev = rq->curr;
5331         switch_count = &prev->nivcsw;
5332
5333         release_kernel_lock(prev);
5334 need_resched_nonpreemptible:
5335
5336         schedule_debug(prev);
5337
5338         if (sched_feat(HRTICK))
5339                 hrtick_clear(rq);
5340
5341         spin_lock_irq(&rq->lock);
5342         update_rq_clock(rq);
5343         clear_tsk_need_resched(prev);
5344
5345         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5346                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5347                         prev->state = TASK_RUNNING;
5348                 else
5349                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5350                 switch_count = &prev->nvcsw;
5351         }
5352
5353 #ifdef CONFIG_SMP
5354         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5355                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5356 #endif
5357
5358         if (unlikely(!rq->nr_running))
5359                 idle_balance(cpu, rq);
5360
5361         put_prev_task(rq, prev);
5362         next = pick_next_task(rq);
5363
5364         if (likely(prev != next)) {
5365                 sched_info_switch(prev, next);
5366                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5367
5368                 rq->nr_switches++;
5369                 rq->curr = next;
5370                 ++*switch_count;
5371
5372                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5373                 /*
5374                  * the context switch might have flipped the stack from under
5375                  * us, hence refresh the local variables.
5376                  */
5377                 cpu = smp_processor_id();
5378                 rq = cpu_rq(cpu);
5379         } else
5380                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5381
5382         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5383                 goto need_resched_nonpreemptible;
5384
5385         preempt_enable_no_resched();
5386         if (need_resched())
5387                 goto need_resched;
5388 }
5389 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5390
5391 #ifdef CONFIG_SMP
5392 /*
5393  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5394  * access and not reliable.
5395  */
5396 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5397 {
5398         unsigned int cpu;
5399         struct rq *rq;
5400
5401         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5402                 return 0;
5403
5404 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5405         /*
5406          * Need to access the cpu field knowing that
5407          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5408          * the mutex owner just released it and exited.
5409          */
5410         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5411                 goto out;
5412 #else
5413         cpu = owner->cpu;
5414 #endif
5415
5416         /*
5417          * Even if the access succeeded (likely case),
5418          * the cpu field may no longer be valid.
5419          */
5420         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5421                 goto out;
5422
5423         /*
5424          * We need to validate that we can do a
5425          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5426          */
5427         if (!cpu_online(cpu))
5428                 goto out;
5429
5430         rq = cpu_rq(cpu);
5431
5432         for (;;) {
5433                 /*
5434                  * Owner changed, break to re-assess state.
5435                  */
5436                 if (lock->owner != owner)
5437                         break;
5438
5439                 /*
5440                  * Is that owner really running on that cpu?
5441                  */
5442                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5443                         return 0;
5444
5445                 cpu_relax();
5446         }
5447 out:
5448         return 1;
5449 }
5450 #endif
5451
5452 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5453 /*
5454  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5455  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5456  * occur there and call schedule directly.
5457  */
5458 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5459 {
5460         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5461
5462         /*
5463          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5464          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5465          */
5466         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5467                 return;
5468
5469         do {
5470                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5471                 schedule();
5472                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5473
5474                 /*
5475                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5476                  * between schedule and now.
5477                  */
5478                 barrier();
5479         } while (need_resched());
5480 }
5481 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5482
5483 /*
5484  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5485  * off of irq context.
5486  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5487  * protect us against recursive calling from irq.
5488  */
5489 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5490 {
5491         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5492
5493         /* Catch callers which need to be fixed */
5494         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5495
5496         do {
5497                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5498                 local_irq_enable();
5499                 schedule();
5500                 local_irq_disable();
5501                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5502
5503                 /*
5504                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5505                  * between schedule and now.
5506                  */
5507                 barrier();
5508         } while (need_resched());
5509 }
5510
5511 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5512
5513 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5514                           void *key)
5515 {
5516         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5517 }
5518 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5519
5520 /*
5521  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5522  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5523  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5524  *
5525  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5526  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5527  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5528  */
5529 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5530                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5531 {
5532         wait_queue_t *curr, *next;
5533
5534         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5535                 unsigned flags = curr->flags;
5536
5537                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5538                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5539                         break;
5540         }
5541 }
5542
5543 /**
5544  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5545  * @q: the waitqueue
5546  * @mode: which threads
5547  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5548  * @key: is directly passed to the wakeup function
5549  *
5550  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5551  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5552  */
5553 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5554                         int nr_exclusive, void *key)
5555 {
5556         unsigned long flags;
5557
5558         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5559         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5560         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5561 }
5562 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5563
5564 /*
5565  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5566  */
5567 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5568 {
5569         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5570 }
5571
5572 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5573 {
5574         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5575 }
5576
5577 /**
5578  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5579  * @q: the waitqueue
5580  * @mode: which threads
5581  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5582  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5583  *
5584  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5585  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5586  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5587  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5588  *
5589  * On UP it can prevent extra preemption.
5590  *
5591  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5592  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5593  */
5594 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5595                         int nr_exclusive, void *key)
5596 {
5597         unsigned long flags;
5598         int sync = 1;
5599
5600         if (unlikely(!q))
5601                 return;
5602
5603         if (unlikely(!nr_exclusive))
5604                 sync = 0;
5605
5606         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5607         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5608         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5609 }
5610 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5611
5612 /*
5613  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5614  */
5615 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5616 {
5617         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5618 }
5619 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5620
5621 /**
5622  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5623  * @x:  holds the state of this particular completion
5624  *
5625  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5626  * awakened in the same order in which they were queued.
5627  *
5628  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5629  *
5630  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5631  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5632  */
5633 void complete(struct completion *x)
5634 {
5635         unsigned long flags;
5636
5637         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5638         x->done++;
5639         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5640         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5641 }
5642 EXPORT_SYMBOL(complete);
5643
5644 /**
5645  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5646  * @x:  holds the state of this particular completion
5647  *
5648  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5649  *
5650  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5651  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5652  */
5653 void complete_all(struct completion *x)
5654 {
5655         unsigned long flags;
5656
5657         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5658         x->done += UINT_MAX/2;
5659         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5660         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5661 }
5662 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5663
5664 static inline long __sched
5665 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5666 {
5667         if (!x->done) {
5668                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5669
5670                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5671                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5672                 do {
5673                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5674                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5675                                 break;
5676                         }
5677                         __set_current_state(state);
5678                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5679                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5680                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5681                 } while (!x->done && timeout);
5682                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5683                 if (!x->done)
5684                         return timeout;
5685         }
5686         x->done--;
5687         return timeout ?: 1;
5688 }
5689
5690 static long __sched
5691 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5692 {
5693         might_sleep();
5694
5695         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5696         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5697         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5698         return timeout;
5699 }
5700
5701 /**
5702  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5703  * @x:  holds the state of this particular completion
5704  *
5705  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5706  * interruptible and there is no timeout.
5707  *
5708  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5709  * and interrupt capability. Also see complete().
5710  */
5711 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5712 {
5713         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5714 }
5715 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5716
5717 /**
5718  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5719  * @x:  holds the state of this particular completion
5720  * @timeout:  timeout value in jiffies
5721  *
5722  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5723  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5724  * interruptible.
5725  */
5726 unsigned long __sched
5727 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5728 {
5729         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5730 }
5731 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5732
5733 /**
5734  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5735  * @x:  holds the state of this particular completion
5736  *
5737  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5738  * interruptible.
5739  */
5740 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5741 {
5742         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5743         if (t == -ERESTARTSYS)
5744                 return t;
5745         return 0;
5746 }
5747 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5748
5749 /**
5750  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5751  * @x:  holds the state of this particular completion
5752  * @timeout:  timeout value in jiffies
5753  *
5754  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5755  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5756  */
5757 unsigned long __sched
5758 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5759                                           unsigned long timeout)
5760 {
5761         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5762 }
5763 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5764
5765 /**
5766  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5767  * @x:  holds the state of this particular completion
5768  *
5769  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5770  * interrupted by a kill signal.
5771  */
5772 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5773 {
5774         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5775         if (t == -ERESTARTSYS)
5776                 return t;
5777         return 0;
5778 }
5779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5780
5781 /**
5782  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5783  *      @x:     completion structure
5784  *
5785  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5786  *               1 if a decrement succeeded.
5787  *
5788  *      If a completion is being used as a counting completion,
5789  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5790  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5791  *      is protecting is not available.
5792  */
5793 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5794 {
5795         int ret = 1;
5796
5797         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5798         if (!x->done)
5799                 ret = 0;
5800         else
5801                 x->done--;
5802         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5803         return ret;
5804 }
5805 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5806
5807 /**
5808  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5809  *      @x:     completion structure
5810  *
5811  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5812  *               1 if there are no waiters.
5813  *
5814  */
5815 bool completion_done(struct completion *x)
5816 {
5817         int ret = 1;
5818
5819         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5820         if (!x->done)
5821                 ret = 0;
5822         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5823         return ret;
5824 }
5825 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5826
5827 static long __sched
5828 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5829 {
5830         unsigned long flags;
5831         wait_queue_t wait;
5832
5833         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5834
5835         __set_current_state(state);
5836
5837         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5838         __add_wait_queue(q, &wait);
5839         spin_unlock(&q->lock);
5840         timeout = schedule_timeout(timeout);
5841         spin_lock_irq(&q->lock);
5842         __remove_wait_queue(q, &wait);
5843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5844
5845         return timeout;
5846 }
5847
5848 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5849 {
5850         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5851 }
5852 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5853
5854 long __sched
5855 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5856 {
5857         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5858 }
5859 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5860
5861 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5862 {
5863         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5866
5867 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5868 {
5869         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5870 }
5871 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5872
5873 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5874
5875 /*
5876  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5877  * @p: task
5878  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5879  *
5880  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5881  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5882  *
5883  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5884  */
5885 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5886 {
5887         unsigned long flags;
5888         int oldprio, on_rq, running;
5889         struct rq *rq;
5890         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5891
5892         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5893
5894         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5895         update_rq_clock(rq);
5896
5897         oldprio = p->prio;
5898         on_rq = p->se.on_rq;
5899         running = task_current(rq, p);
5900         if (on_rq)
5901                 dequeue_task(rq, p, 0);
5902         if (running)
5903                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5904
5905         if (rt_prio(prio))
5906                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5907         else
5908                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5909
5910         p->prio = prio;
5911
5912         if (running)
5913                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5914         if (on_rq) {
5915                 enqueue_task(rq, p, 0);
5916
5917                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5918         }
5919         task_rq_unlock(rq, &flags);
5920 }
5921
5922 #endif
5923
5924 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5925 {
5926         int old_prio, delta, on_rq;
5927         unsigned long flags;
5928         struct rq *rq;
5929
5930         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5931                 return;
5932         /*
5933          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5934          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5935          */
5936         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5937         update_rq_clock(rq);
5938         /*
5939          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5940          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5941          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5942          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5943          */
5944         if (task_has_rt_policy(p)) {
5945                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5946                 goto out_unlock;
5947         }
5948         on_rq = p->se.on_rq;
5949         if (on_rq)
5950                 dequeue_task(rq, p, 0);
5951
5952         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5953         set_load_weight(p);
5954         old_prio = p->prio;
5955         p->prio = effective_prio(p);
5956         delta = p->prio - old_prio;
5957
5958         if (on_rq) {
5959                 enqueue_task(rq, p, 0);
5960                 /*
5961                  * If the task increased its priority or is running and
5962                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5963                  */
5964                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5965                         resched_task(rq->curr);
5966         }
5967 out_unlock:
5968         task_rq_unlock(rq, &flags);
5969 }
5970 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5971
5972 /*
5973  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5974  * @p: task
5975  * @nice: nice value
5976  */
5977 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5978 {
5979         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5980         int nice_rlim = 20 - nice;
5981
5982         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5983                 capable(CAP_SYS_NICE));
5984 }
5985
5986 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5987
5988 /*
5989  * sys_nice - change the priority of the current process.
5990  * @increment: priority increment
5991  *
5992  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5993  * does similar things.
5994  */
5995 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5996 {
5997         long nice, retval;
5998
5999         /*
6000          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6001          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6002          * and we have a single winner.
6003          */
6004         if (increment < -40)
6005                 increment = -40;
6006         if (increment > 40)
6007                 increment = 40;
6008
6009         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6010         if (nice < -20)
6011                 nice = -20;
6012         if (nice > 19)
6013                 nice = 19;
6014
6015         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6016                 return -EPERM;
6017
6018         retval = security_task_setnice(current, nice);
6019         if (retval)
6020                 return retval;
6021
6022         set_user_nice(current, nice);
6023         return 0;
6024 }
6025
6026 #endif
6027
6028 /**
6029  * task_prio - return the priority value of a given task.
6030  * @p: the task in question.
6031  *
6032  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6033  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6034  * around 0, value goes from -16 to +15.
6035  */
6036 int task_prio(const struct task_struct *p)
6037 {
6038         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6039 }
6040
6041 /**
6042  * task_nice - return the nice value of a given task.
6043  * @p: the task in question.
6044  */
6045 int task_nice(const struct task_struct *p)
6046 {
6047         return TASK_NICE(p);
6048 }
6049 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6050
6051 /**
6052  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6053  * @cpu: the processor in question.
6054  */
6055 int idle_cpu(int cpu)
6056 {
6057         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6058 }
6059
6060 /**
6061  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6062  * @cpu: the processor in question.
6063  */
6064 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6065 {
6066         return cpu_rq(cpu)->idle;
6067 }
6068
6069 /**
6070  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6071  * @pid: the pid in question.
6072  */
6073 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6074 {
6075         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6076 }
6077
6078 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6079 static void
6080 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6081 {
6082         BUG_ON(p->se.on_rq);
6083
6084         p->policy = policy;
6085         switch (p->policy) {
6086         case SCHED_NORMAL:
6087         case SCHED_BATCH:
6088         case SCHED_IDLE:
6089                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6090                 break;
6091         case SCHED_FIFO:
6092         case SCHED_RR:
6093                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6094                 break;
6095         }
6096
6097         p->rt_priority = prio;
6098         p->normal_prio = normal_prio(p);
6099         /* we are holding p->pi_lock already */
6100         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6101         set_load_weight(p);
6102 }
6103
6104 /*
6105  * check the target process has a UID that matches the current process's
6106  */
6107 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6108 {
6109         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6110         bool match;
6111
6112         rcu_read_lock();
6113         pcred = __task_cred(p);
6114         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6115                  cred->euid == pcred->uid);
6116         rcu_read_unlock();
6117         return match;
6118 }
6119
6120 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6121                                 struct sched_param *param, bool user)
6122 {
6123         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6124         unsigned long flags;
6125         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6126         struct rq *rq;
6127         int reset_on_fork;
6128
6129         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6130         BUG_ON(in_interrupt());
6131 recheck:
6132         /* double check policy once rq lock held */
6133         if (policy < 0) {
6134                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6135                 policy = oldpolicy = p->policy;
6136         } else {
6137                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6138                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6139
6140                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6141                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6142                                 policy != SCHED_IDLE)
6143                         return -EINVAL;
6144         }
6145
6146         /*
6147          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6148          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6149          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6150          */
6151         if (param->sched_priority < 0 ||
6152             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6153             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6154                 return -EINVAL;
6155         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6156                 return -EINVAL;
6157
6158         /*
6159          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6160          */
6161         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6162                 if (rt_policy(policy)) {
6163                         unsigned long rlim_rtprio;
6164
6165                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6166                                 return -ESRCH;
6167                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6168                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6169
6170                         /* can't set/change the rt policy */
6171                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6172                                 return -EPERM;
6173
6174                         /* can't increase priority */
6175                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6176                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6177                                 return -EPERM;
6178                 }
6179                 /*
6180                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6181                  * move out of SCHED_IDLE either:
6182                  */
6183                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6184                         return -EPERM;
6185
6186                 /* can't change other user's priorities */
6187                 if (!check_same_owner(p))
6188                         return -EPERM;
6189
6190                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6191                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6192                         return -EPERM;
6193         }
6194
6195         if (user) {
6196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6197                 /*
6198                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6199                  * assigned.
6200                  */
6201                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6202                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6203                         return -EPERM;
6204 #endif
6205
6206                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6207                 if (retval)
6208                         return retval;
6209         }
6210
6211         /*
6212          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6213          * changing the priority of the task:
6214          */
6215         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6216         /*
6217          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6218          * runqueue lock must be held.
6219          */
6220         rq = __task_rq_lock(p);
6221         /* recheck policy now with rq lock held */
6222         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6223                 policy = oldpolicy = -1;
6224                 __task_rq_unlock(rq);
6225                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6226                 goto recheck;
6227         }
6228         update_rq_clock(rq);
6229         on_rq = p->se.on_rq;
6230         running = task_current(rq, p);
6231         if (on_rq)
6232                 deactivate_task(rq, p, 0);
6233         if (running)
6234                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6235
6236         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6237
6238         oldprio = p->prio;
6239         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6240
6241         if (running)
6242                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6243         if (on_rq) {
6244                 activate_task(rq, p, 0);
6245
6246                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6247         }
6248         __task_rq_unlock(rq);
6249         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6250
6251         rt_mutex_adjust_pi(p);
6252
6253         return 0;
6254 }
6255
6256 /**
6257  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6258  * @p: the task in question.
6259  * @policy: new policy.
6260  * @param: structure containing the new RT priority.
6261  *
6262  * NOTE that the task may be already dead.
6263  */
6264 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6265                        struct sched_param *param)
6266 {
6267         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6268 }
6269 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6270
6271 /**
6272  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6273  * @p: the task in question.
6274  * @policy: new policy.
6275  * @param: structure containing the new RT priority.
6276  *
6277  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6278  * current context has permission.  For example, this is needed in
6279  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6280  * but our caller might not have that capability.
6281  */
6282 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6283                                struct sched_param *param)
6284 {
6285         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6286 }
6287
6288 static int
6289 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6290 {
6291         struct sched_param lparam;
6292         struct task_struct *p;
6293         int retval;
6294
6295         if (!param || pid < 0)
6296                 return -EINVAL;
6297         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6298                 return -EFAULT;
6299
6300         rcu_read_lock();
6301         retval = -ESRCH;
6302         p = find_process_by_pid(pid);
6303         if (p != NULL)
6304                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6305         rcu_read_unlock();
6306
6307         return retval;
6308 }
6309
6310 /**
6311  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6312  * @pid: the pid in question.
6313  * @policy: new policy.
6314  * @param: structure containing the new RT priority.
6315  */
6316 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6317                 struct sched_param __user *, param)
6318 {
6319         /* negative values for policy are not valid */
6320         if (policy < 0)
6321                 return -EINVAL;
6322
6323         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6324 }
6325
6326 /**
6327  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6328  * @pid: the pid in question.
6329  * @param: structure containing the new RT priority.
6330  */
6331 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6332 {
6333         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6334 }
6335
6336 /**
6337  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6338  * @pid: the pid in question.
6339  */
6340 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6341 {
6342         struct task_struct *p;
6343         int retval;
6344
6345         if (pid < 0)
6346                 return -EINVAL;
6347
6348         retval = -ESRCH;
6349         read_lock(&tasklist_lock);
6350         p = find_process_by_pid(pid);
6351         if (p) {
6352                 retval = security_task_getscheduler(p);
6353                 if (!retval)
6354                         retval = p->policy
6355                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6356         }
6357         read_unlock(&tasklist_lock);
6358         return retval;
6359 }
6360
6361 /**
6362  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6363  * @pid: the pid in question.
6364  * @param: structure containing the RT priority.
6365  */
6366 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6367 {
6368         struct sched_param lp;
6369         struct task_struct *p;
6370         int retval;
6371
6372         if (!param || pid < 0)
6373                 return -EINVAL;
6374
6375         read_lock(&tasklist_lock);
6376         p = find_process_by_pid(pid);
6377         retval = -ESRCH;
6378         if (!p)
6379                 goto out_unlock;
6380
6381         retval = security_task_getscheduler(p);
6382         if (retval)
6383                 goto out_unlock;
6384
6385         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6386         read_unlock(&tasklist_lock);
6387
6388         /*
6389          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6390          */
6391         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6392
6393         return retval;
6394
6395 out_unlock:
6396         read_unlock(&tasklist_lock);
6397         return retval;
6398 }
6399
6400 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6401 {
6402         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6403         struct task_struct *p;
6404         int retval;
6405
6406         get_online_cpus();
6407         read_lock(&tasklist_lock);
6408
6409         p = find_process_by_pid(pid);
6410         if (!p) {
6411                 read_unlock(&tasklist_lock);
6412                 put_online_cpus();
6413                 return -ESRCH;
6414         }
6415
6416         /*
6417          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6418          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6419          * usage count and then drop tasklist_lock.
6420          */
6421         get_task_struct(p);
6422         read_unlock(&tasklist_lock);
6423
6424         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6425                 retval = -ENOMEM;
6426                 goto out_put_task;
6427         }
6428         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6429                 retval = -ENOMEM;
6430                 goto out_free_cpus_allowed;
6431         }
6432         retval = -EPERM;
6433         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6434                 goto out_unlock;
6435
6436         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6437         if (retval)
6438                 goto out_unlock;
6439
6440         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6441         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6442  again:
6443         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6444
6445         if (!retval) {
6446                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6447                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6448                         /*
6449                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6450                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6451                          * cpuset's cpus_allowed
6452                          */
6453                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6454                         goto again;
6455                 }
6456         }
6457 out_unlock:
6458         free_cpumask_var(new_mask);
6459 out_free_cpus_allowed:
6460         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6461 out_put_task:
6462         put_task_struct(p);
6463         put_online_cpus();
6464         return retval;
6465 }
6466
6467 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6468                              struct cpumask *new_mask)
6469 {
6470         if (len < cpumask_size())
6471                 cpumask_clear(new_mask);
6472         else if (len > cpumask_size())
6473                 len = cpumask_size();
6474
6475         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6476 }
6477
6478 /**
6479  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6480  * @pid: pid of the process
6481  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6482  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6483  */
6484 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6485                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6486 {
6487         cpumask_var_t new_mask;
6488         int retval;
6489
6490         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6491                 return -ENOMEM;
6492
6493         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6494         if (retval == 0)
6495                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6496         free_cpumask_var(new_mask);
6497         return retval;
6498 }
6499
6500 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6501 {
6502         struct task_struct *p;
6503         int retval;
6504
6505         get_online_cpus();
6506         read_lock(&tasklist_lock);
6507
6508         retval = -ESRCH;
6509         p = find_process_by_pid(pid);
6510         if (!p)
6511                 goto out_unlock;
6512
6513         retval = security_task_getscheduler(p);
6514         if (retval)
6515                 goto out_unlock;
6516
6517         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6518
6519 out_unlock:
6520         read_unlock(&tasklist_lock);
6521         put_online_cpus();
6522
6523         return retval;
6524 }
6525
6526 /**
6527  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6528  * @pid: pid of the process
6529  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6530  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6531  */
6532 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6533                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6534 {
6535         int ret;
6536         cpumask_var_t mask;
6537
6538         if (len < cpumask_size())
6539                 return -EINVAL;
6540
6541         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6542                 return -ENOMEM;
6543
6544         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6545         if (ret == 0) {
6546                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6547                         ret = -EFAULT;
6548                 else
6549                         ret = cpumask_size();
6550         }
6551         free_cpumask_var(mask);
6552
6553         return ret;
6554 }
6555
6556 /**
6557  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6558  *
6559  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6560  * other threads running on this CPU then this function will return.
6561  */
6562 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6563 {
6564         struct rq *rq = this_rq_lock();
6565
6566         schedstat_inc(rq, yld_count);
6567         current->sched_class->yield_task(rq);
6568
6569         /*
6570          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6571          * no need to preempt or enable interrupts:
6572          */
6573         __release(rq->lock);
6574         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6575         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6576         preempt_enable_no_resched();
6577
6578         schedule();
6579
6580         return 0;
6581 }
6582
6583 static void __cond_resched(void)
6584 {
6585 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6586         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6587 #endif
6588         /*
6589          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6590          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6591          * cond_resched() call.
6592          */
6593         do {
6594                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6595                 schedule();
6596                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6597         } while (need_resched());
6598 }
6599
6600 int __sched _cond_resched(void)
6601 {
6602         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6603                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6604                 __cond_resched();
6605                 return 1;
6606         }
6607         return 0;
6608 }
6609 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6610
6611 /*
6612  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6613  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6614  *
6615  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6616  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6617  * spin_unlock(), once by hand).
6618  */
6619 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6620 {
6621         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6622         int ret = 0;
6623
6624         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6625                 spin_unlock(lock);
6626                 if (resched && need_resched())
6627                         __cond_resched();
6628                 else
6629                         cpu_relax();
6630                 ret = 1;
6631                 spin_lock(lock);
6632         }
6633         return ret;
6634 }
6635 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6636
6637 int __sched cond_resched_softirq(void)
6638 {
6639         BUG_ON(!in_softirq());
6640
6641         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6642                 local_bh_enable();
6643                 __cond_resched();
6644                 local_bh_disable();
6645                 return 1;
6646         }
6647         return 0;
6648 }
6649 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6650
6651 /**
6652  * yield - yield the current processor to other threads.
6653  *
6654  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6655  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6656  */
6657 void __sched yield(void)
6658 {
6659         set_current_state(TASK_RUNNING);
6660         sys_sched_yield();
6661 }
6662 EXPORT_SYMBOL(yield);
6663
6664 /*
6665  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6666  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6667  *
6668  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6669  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6670  */
6671 void __sched io_schedule(void)
6672 {
6673         struct rq *rq = raw_rq();
6674
6675         delayacct_blkio_start();
6676         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6677         schedule();
6678         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6679         delayacct_blkio_end();
6680 }
6681 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6682
6683 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6684 {
6685         struct rq *rq = raw_rq();
6686         long ret;
6687
6688         delayacct_blkio_start();
6689         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6690         ret = schedule_timeout(timeout);
6691         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6692         delayacct_blkio_end();
6693         return ret;
6694 }
6695
6696 /**
6697  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6698  * @policy: scheduling class.
6699  *
6700  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6701  * by a given scheduling class.
6702  */
6703 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6704 {
6705         int ret = -EINVAL;
6706
6707         switch (policy) {
6708         case SCHED_FIFO:
6709         case SCHED_RR:
6710                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6711                 break;
6712         case SCHED_NORMAL:
6713         case SCHED_BATCH:
6714         case SCHED_IDLE:
6715                 ret = 0;
6716                 break;
6717         }
6718         return ret;
6719 }
6720
6721 /**
6722  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6723  * @policy: scheduling class.
6724  *
6725  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6726  * by a given scheduling class.
6727  */
6728 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6729 {
6730         int ret = -EINVAL;
6731
6732         switch (policy) {
6733         case SCHED_FIFO:
6734         case SCHED_RR:
6735                 ret = 1;
6736                 break;
6737         case SCHED_NORMAL:
6738         case SCHED_BATCH:
6739         case SCHED_IDLE:
6740                 ret = 0;
6741         }
6742         return ret;
6743 }
6744
6745 /**
6746  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6747  * @pid: pid of the process.
6748  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6749  *
6750  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6751  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6752  */
6753 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6754                 struct timespec __user *, interval)
6755 {
6756         struct task_struct *p;
6757         unsigned int time_slice;
6758         int retval;
6759         struct timespec t;
6760
6761         if (pid < 0)
6762                 return -EINVAL;
6763
6764         retval = -ESRCH;
6765         read_lock(&tasklist_lock);
6766         p = find_process_by_pid(pid);
6767         if (!p)
6768                 goto out_unlock;
6769
6770         retval = security_task_getscheduler(p);
6771         if (retval)
6772                 goto out_unlock;
6773
6774         /*
6775          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6776          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6777          */
6778         time_slice = 0;
6779         if (p->policy == SCHED_RR) {
6780                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6781         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6782                 struct sched_entity *se = &p->se;
6783                 unsigned long flags;
6784                 struct rq *rq;
6785
6786                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6787                 if (rq->cfs.load.weight)
6788                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6789                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6790         }
6791         read_unlock(&tasklist_lock);
6792         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6793         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6794         return retval;
6795
6796 out_unlock:
6797         read_unlock(&tasklist_lock);
6798         return retval;
6799 }
6800
6801 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6802
6803 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6804 {
6805         unsigned long free = 0;
6806         unsigned state;
6807
6808         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6809         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6810                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6811 #if BITS_PER_LONG == 32
6812         if (state == TASK_RUNNING)
6813                 printk(KERN_CONT " running  ");
6814         else
6815                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6816 #else
6817         if (state == TASK_RUNNING)
6818                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6819         else
6820                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6821 #endif
6822 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6823         free = stack_not_used(p);
6824 #endif
6825         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6826                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6827                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6828
6829         show_stack(p, NULL);
6830 }
6831
6832 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6833 {
6834         struct task_struct *g, *p;
6835
6836 #if BITS_PER_LONG == 32
6837         printk(KERN_INFO
6838                 "  task                PC stack   pid father\n");
6839 #else
6840         printk(KERN_INFO
6841                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6842 #endif
6843         read_lock(&tasklist_lock);
6844         do_each_thread(g, p) {
6845                 /*
6846                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6847                  * console might take alot of time:
6848                  */
6849                 touch_nmi_watchdog();
6850                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6851                         sched_show_task(p);
6852         } while_each_thread(g, p);
6853
6854         touch_all_softlockup_watchdogs();
6855
6856 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6857         sysrq_sched_debug_show();
6858 #endif
6859         read_unlock(&tasklist_lock);
6860         /*
6861          * Only show locks if all tasks are dumped:
6862          */
6863         if (state_filter == -1)
6864                 debug_show_all_locks();
6865 }
6866
6867 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6868 {
6869         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6870 }
6871
6872 /**
6873  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6874  * @idle: task in question
6875  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6876  *
6877  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6878  * flag, to make booting more robust.
6879  */
6880 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6881 {
6882         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6883         unsigned long flags;
6884
6885         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6886
6887         __sched_fork(idle);
6888         idle->se.exec_start = sched_clock();
6889
6890         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6891         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6892         __set_task_cpu(idle, cpu);
6893
6894         rq->curr = rq->idle = idle;
6895 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6896         idle->oncpu = 1;
6897 #endif
6898         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6899
6900         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6901 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6902         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6903 #else
6904         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6905 #endif
6906         /*
6907          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6908          */
6909         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6910         ftrace_graph_init_task(idle);
6911 }
6912
6913 /*
6914  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6915  * indicates which cpus entered this state. This is used
6916  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6917  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6918  * always be CPU_BITS_NONE.
6919  */
6920 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6921
6922 /*
6923  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6924  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6925  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6926  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6927  * number of CPUs.
6928  *
6929  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6930  */
6931 static inline void sched_init_granularity(void)
6932 {
6933         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6934         const unsigned long limit = 200000000;
6935
6936         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6937         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6938                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6939
6940         sysctl_sched_latency *= factor;
6941         if (sysctl_sched_latency > limit)
6942                 sysctl_sched_latency = limit;
6943
6944         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6945
6946         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6947 }
6948
6949 #ifdef CONFIG_SMP
6950 /*
6951  * This is how migration works:
6952  *
6953  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6954  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6955  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6956  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6957  *    thread off the CPU)
6958  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6959  *    task is still in the wrong runqueue.
6960  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6961  *    it and puts it into the right queue.
6962  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6963  * 7) we wake up and the migration is done.
6964  */
6965
6966 /*
6967  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6968  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6969  * is removed from the allowed bitmask.
6970  *
6971  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6972  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6973  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6974  */
6975 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6976 {
6977         struct migration_req req;
6978         unsigned long flags;
6979         struct rq *rq;
6980         int ret = 0;
6981
6982         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6983         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6984                 ret = -EINVAL;
6985                 goto out;
6986         }
6987
6988         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6989                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6990                 ret = -EINVAL;
6991                 goto out;
6992         }
6993
6994         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6995                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6996         else {
6997                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6998                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6999         }
7000
7001         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7002         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7003                 goto out;
7004
7005         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7006                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7007                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7008                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7009                 wait_for_completion(&req.done);
7010                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7011                 return 0;
7012         }
7013 out:
7014         task_rq_unlock(rq, &flags);
7015
7016         return ret;
7017 }
7018 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7019
7020 /*
7021  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7022  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7023  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7024  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7025  *
7026  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7027  * as the task is no longer on this CPU.
7028  *
7029  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7030  */
7031 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7032 {
7033         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7034         int ret = 0, on_rq;
7035
7036         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7037                 return ret;
7038
7039         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7040         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7041
7042         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7043         /* Already moved. */
7044         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7045                 goto done;
7046         /* Affinity changed (again). */
7047         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7048                 goto fail;
7049
7050         on_rq = p->se.on_rq;
7051         if (on_rq)
7052                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7053
7054         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7055         if (on_rq) {
7056                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7057                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7058         }
7059 done:
7060         ret = 1;
7061 fail:
7062         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7063         return ret;
7064 }
7065
7066 /*
7067  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7068  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7069  * another runqueue.
7070  */
7071 static int migration_thread(void *data)
7072 {
7073         int cpu = (long)data;
7074         struct rq *rq;
7075
7076         rq = cpu_rq(cpu);
7077         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7078
7079         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7080         while (!kthread_should_stop()) {
7081                 struct migration_req *req;
7082                 struct list_head *head;
7083
7084                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7085
7086                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7087                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7088                         break;
7089                 }
7090
7091                 if (rq->active_balance) {
7092                         active_load_balance(rq, cpu);
7093                         rq->active_balance = 0;
7094                 }
7095
7096                 head = &rq->migration_queue;
7097
7098                 if (list_empty(head)) {
7099                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7100                         schedule();
7101                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7102                         continue;
7103                 }
7104                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7105                 list_del_init(head->next);
7106
7107                 spin_unlock(&rq->lock);
7108                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7109                 local_irq_enable();
7110
7111                 complete(&req->done);
7112         }
7113         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7114
7115         return 0;
7116 }
7117
7118 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7119
7120 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7121 {
7122         int ret;
7123
7124         local_irq_disable();
7125         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7126         local_irq_enable();
7127         return ret;
7128 }
7129
7130 /*
7131  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7132  */
7133 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7134 {
7135         int dest_cpu;
7136         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7137
7138 again:
7139         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7140         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7141                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7142                         goto move;
7143
7144         /* Any allowed, online CPU? */
7145         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7146         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7147                 goto move;
7148
7149         /* No more Mr. Nice Guy. */
7150         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7151                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7152                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7153
7154                 /*
7155                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7156                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7157                  * leave kernel.
7158                  */
7159                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7160                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7161                                "longer affine to cpu%d\n",
7162                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7163                 }
7164         }
7165
7166 move:
7167         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7168         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7169                 goto again;
7170 }
7171
7172 /*
7173  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7174  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7175  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7176  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7177  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7178  */
7179 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7180 {
7181         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7182         unsigned long flags;
7183
7184         local_irq_save(flags);
7185         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7186         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7187         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7188         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7189         local_irq_restore(flags);
7190 }
7191
7192 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7193 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7194 {
7195         struct task_struct *p, *t;
7196
7197         read_lock(&tasklist_lock);
7198
7199         do_each_thread(t, p) {
7200                 if (p == current)
7201                         continue;
7202
7203                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7204                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7205         } while_each_thread(t, p);
7206
7207         read_unlock(&tasklist_lock);
7208 }
7209
7210 /*
7211  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7212  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7213  * Used by CPU offline code.
7214  */
7215 void sched_idle_next(void)
7216 {
7217         int this_cpu = smp_processor_id();
7218         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7219         struct task_struct *p = rq->idle;
7220         unsigned long flags;
7221
7222         /* cpu has to be offline */
7223         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7224
7225         /*
7226          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7227          * and interrupts disabled on the current cpu.
7228          */
7229         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7230
7231         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7232
7233         update_rq_clock(rq);
7234         activate_task(rq, p, 0);
7235
7236         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7237 }
7238
7239 /*
7240  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7241  * offline.
7242  */
7243 void idle_task_exit(void)
7244 {
7245         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7246
7247         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7248
7249         if (mm != &init_mm)
7250                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7251         mmdrop(mm);
7252 }
7253
7254 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7255 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7256 {
7257         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7258
7259         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7260         BUG_ON(!p->exit_state);
7261
7262         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7263         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7264
7265         get_task_struct(p);
7266
7267         /*
7268          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7269          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7270          * fine.
7271          */
7272         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7273         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7274         spin_lock_irq(&rq->lock);
7275
7276         put_task_struct(p);
7277 }
7278
7279 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7280 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7281 {
7282         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7283         struct task_struct *next;
7284
7285         for ( ; ; ) {
7286                 if (!rq->nr_running)
7287                         break;
7288                 update_rq_clock(rq);
7289                 next = pick_next_task(rq);
7290                 if (!next)
7291                         break;
7292                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7293                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7294
7295         }
7296 }
7297
7298 /*
7299  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7300  */
7301 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7302 {
7303         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7304 }
7305 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7306
7307 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7308
7309 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7310         {
7311                 .procname       = "sched_domain",
7312                 .mode           = 0555,
7313         },
7314         {0, },
7315 };
7316
7317 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7318         {
7319                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7320                 .procname       = "kernel",
7321                 .mode           = 0555,
7322                 .child          = sd_ctl_dir,
7323         },
7324         {0, },
7325 };
7326
7327 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7328 {
7329         struct ctl_table *entry =
7330                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7331
7332         return entry;
7333 }
7334
7335 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7336 {
7337         struct ctl_table *entry;
7338
7339         /*
7340          * In the intermediate directories, both the child directory and
7341          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7342          * will always be set. In the lowest directory the names are
7343          * static strings and all have proc handlers.
7344          */
7345         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7346                 if (entry->child)
7347                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7348                 if (entry->proc_handler == NULL)
7349                         kfree(entry->procname);
7350         }
7351
7352         kfree(*tablep);
7353         *tablep = NULL;
7354 }
7355
7356 static void
7357 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7358                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7359                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7360 {
7361         entry->procname = procname;
7362         entry->data = data;
7363         entry->maxlen = maxlen;
7364         entry->mode = mode;
7365         entry->proc_handler = proc_handler;
7366 }
7367
7368 static struct ctl_table *
7369 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7370 {
7371         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7372
7373         if (table == NULL)
7374                 return NULL;
7375
7376         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7377                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7378         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7379                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7380         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7382         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7384         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7386         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7388         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7390         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7391                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7392         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7393                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7394         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7395                 &sd->cache_nice_tries,
7396                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7397         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7398                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7399         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7400                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7401         /* &table[12] is terminator */
7402
7403         return table;
7404 }
7405
7406 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7407 {
7408         struct ctl_table *entry, *table;
7409         struct sched_domain *sd;
7410         int domain_num = 0, i;
7411         char buf[32];
7412
7413         for_each_domain(cpu, sd)
7414                 domain_num++;
7415         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7416         if (table == NULL)
7417                 return NULL;
7418
7419         i = 0;
7420         for_each_domain(cpu, sd) {
7421                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7422                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7423                 entry->mode = 0555;
7424                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7425                 entry++;
7426                 i++;
7427         }
7428         return table;
7429 }
7430
7431 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7432 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7433 {
7434         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7435         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7436         char buf[32];
7437
7438         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7439         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7440
7441         if (entry == NULL)
7442                 return;
7443
7444         for_each_online_cpu(i) {
7445                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7446                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7447                 entry->mode = 0555;
7448                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7449                 entry++;
7450         }
7451
7452         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7453         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7454 }
7455
7456 /* may be called multiple times per register */
7457 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7458 {
7459         if (sd_sysctl_header)
7460                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7461         sd_sysctl_header = NULL;
7462         if (sd_ctl_dir[0].child)
7463                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7464 }
7465 #else
7466 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7467 {
7468 }
7469 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7470 {
7471 }
7472 #endif
7473
7474 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7475 {
7476         if (!rq->online) {
7477                 const struct sched_class *class;
7478
7479                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7480                 rq->online = 1;
7481
7482                 for_each_class(class) {
7483                         if (class->rq_online)
7484                                 class->rq_online(rq);
7485                 }
7486         }
7487 }
7488
7489 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7490 {
7491         if (rq->online) {
7492                 const struct sched_class *class;
7493
7494                 for_each_class(class) {
7495                         if (class->rq_offline)
7496                                 class->rq_offline(rq);
7497                 }
7498
7499                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7500                 rq->online = 0;
7501         }
7502 }
7503
7504 /*
7505  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7506  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7507  */
7508 static int __cpuinit
7509 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7510 {
7511         struct task_struct *p;
7512         int cpu = (long)hcpu;
7513         unsigned long flags;
7514         struct rq *rq;
7515
7516         switch (action) {
7517
7518         case CPU_UP_PREPARE:
7519         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7520                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7521                 if (IS_ERR(p))
7522                         return NOTIFY_BAD;
7523                 kthread_bind(p, cpu);
7524                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7525                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7526                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7527                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7528                 get_task_struct(p);
7529                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7530                 break;
7531
7532         case CPU_ONLINE:
7533         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7534                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7535                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7536
7537                 /* Update our root-domain */
7538                 rq = cpu_rq(cpu);
7539                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7540                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7541                 rq->calc_load_active = 0;
7542                 if (rq->rd) {
7543                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7544
7545                         set_rq_online(rq);
7546                 }
7547                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7548                 break;
7549
7550 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7551         case CPU_UP_CANCELED:
7552         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7553                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7554                         break;
7555                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7556                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7557                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7558                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7559                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7560                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7561                 break;
7562
7563         case CPU_DEAD:
7564         case CPU_DEAD_FROZEN:
7565                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7566                 migrate_live_tasks(cpu);
7567                 rq = cpu_rq(cpu);
7568                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7569                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7570                 rq->migration_thread = NULL;
7571                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7572                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7573                 update_rq_clock(rq);
7574                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7575                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7576                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7577                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7578                 migrate_dead_tasks(cpu);
7579                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7580                 cpuset_unlock();
7581                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7582                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7583                 calc_global_load_remove(rq);
7584                 /*
7585                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7586                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7587                  * the requestors.
7588                  */
7589                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7590                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7591                         struct migration_req *req;
7592
7593                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7594                                          struct migration_req, list);
7595                         list_del_init(&req->list);
7596                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7597                         complete(&req->done);
7598                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7599                 }
7600                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7601                 break;
7602
7603         case CPU_DYING:
7604         case CPU_DYING_FROZEN:
7605                 /* Update our root-domain */
7606                 rq = cpu_rq(cpu);
7607                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7608                 if (rq->rd) {
7609                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7610                         set_rq_offline(rq);
7611                 }
7612                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7613                 break;
7614 #endif
7615         }
7616         return NOTIFY_OK;
7617 }
7618
7619 /*
7620  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7621  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7622  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7623  */
7624 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7625         .notifier_call = migration_call,
7626         .priority = 10
7627 };
7628
7629 static int __init migration_init(void)
7630 {
7631         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7632         int err;
7633
7634         /* Start one for the boot CPU: */
7635         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7636         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7637         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7638         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7639
7640         return err;
7641 }
7642 early_initcall(migration_init);
7643 #endif
7644
7645 #ifdef CONFIG_SMP
7646
7647 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7648
7649 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7650                                   struct cpumask *groupmask)
7651 {
7652         struct sched_group *group = sd->groups;
7653         char str[256];
7654
7655         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7656         cpumask_clear(groupmask);
7657
7658         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7659
7660         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7661                 printk("does not load-balance\n");
7662                 if (sd->parent)
7663                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7664                                         " has parent");
7665                 return -1;
7666         }
7667
7668         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7669
7670         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7671                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7672                                 "CPU%d\n", cpu);
7673         }
7674         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7675                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7676                                 " CPU%d\n", cpu);
7677         }
7678
7679         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7680         do {
7681                 if (!group) {
7682                         printk("\n");
7683                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7684                         break;
7685                 }
7686
7687                 if (!group->__cpu_power) {
7688                         printk(KERN_CONT "\n");
7689                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7690                                         "set\n");
7691                         break;
7692                 }
7693
7694                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7695                         printk(KERN_CONT "\n");
7696                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7697                         break;
7698                 }
7699
7700                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7701                         printk(KERN_CONT "\n");
7702                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7703                         break;
7704                 }
7705
7706                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7707
7708                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7709
7710                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7711                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7712                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7713                                 group->__cpu_power);
7714                 }
7715
7716                 group = group->next;
7717         } while (group != sd->groups);
7718         printk(KERN_CONT "\n");
7719
7720         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7721                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7722
7723         if (sd->parent &&
7724             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7725                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7726                         "of domain->span\n");
7727         return 0;
7728 }
7729
7730 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7731 {
7732         cpumask_var_t groupmask;
7733         int level = 0;
7734
7735         if (!sd) {
7736                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7737                 return;
7738         }
7739
7740         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7741
7742         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7743                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7744                 return;
7745         }
7746
7747         for (;;) {
7748                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7749                         break;
7750                 level++;
7751                 sd = sd->parent;
7752                 if (!sd)
7753                         break;
7754         }
7755         free_cpumask_var(groupmask);
7756 }
7757 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7758 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7759 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7760
7761 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7762 {
7763         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7764                 return 1;
7765
7766         /* Following flags need at least 2 groups */
7767         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7768                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7769                          SD_BALANCE_FORK |
7770                          SD_BALANCE_EXEC |
7771                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7772                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7773                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7774                         return 0;
7775         }
7776
7777         /* Following flags don't use groups */
7778         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7779                          SD_WAKE_AFFINE |
7780                          SD_WAKE_BALANCE))
7781                 return 0;
7782
7783         return 1;
7784 }
7785
7786 static int
7787 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7788 {
7789         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7790
7791         if (sd_degenerate(parent))
7792                 return 1;
7793
7794         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7795                 return 0;
7796
7797         /* Does parent contain flags not in child? */
7798         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7799         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7800                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7801         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7802         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7803                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7804                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7805                                 SD_BALANCE_FORK |
7806                                 SD_BALANCE_EXEC |
7807                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7808                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7809                 if (nr_node_ids == 1)
7810                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7811         }
7812         if (~cflags & pflags)
7813                 return 0;
7814
7815         return 1;
7816 }
7817
7818 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7819 {
7820         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7821
7822         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7823         free_cpumask_var(rd->online);
7824         free_cpumask_var(rd->span);
7825         kfree(rd);
7826 }
7827
7828 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7829 {
7830         struct root_domain *old_rd = NULL;
7831         unsigned long flags;
7832
7833         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7834
7835         if (rq->rd) {
7836                 old_rd = rq->rd;
7837
7838                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7839                         set_rq_offline(rq);
7840
7841                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7842
7843                 /*
7844                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7845                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7846                  * in this function:
7847                  */
7848                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7849                         old_rd = NULL;
7850         }
7851
7852         atomic_inc(&rd->refcount);
7853         rq->rd = rd;
7854
7855         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7856         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7857                 set_rq_online(rq);
7858
7859         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7860
7861         if (old_rd)
7862                 free_rootdomain(old_rd);
7863 }
7864
7865 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7866 {
7867         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7868
7869         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7870
7871         if (bootmem)
7872                 gfp = GFP_NOWAIT;
7873
7874         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7875                 goto out;
7876         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7877                 goto free_span;
7878         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7879                 goto free_online;
7880
7881         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7882                 goto free_rto_mask;
7883         return 0;
7884
7885 free_rto_mask:
7886         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7887 free_online:
7888         free_cpumask_var(rd->online);
7889 free_span:
7890         free_cpumask_var(rd->span);
7891 out:
7892         return -ENOMEM;
7893 }
7894
7895 static void init_defrootdomain(void)
7896 {
7897         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7898
7899         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7900 }
7901
7902 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7903 {
7904         struct root_domain *rd;
7905
7906         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7907         if (!rd)
7908                 return NULL;
7909
7910         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7911                 kfree(rd);
7912                 return NULL;
7913         }
7914
7915         return rd;
7916 }
7917
7918 /*
7919  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7920  * hold the hotplug lock.
7921  */
7922 static void
7923 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7924 {
7925         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7926         struct sched_domain *tmp;
7927
7928         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7929         for (tmp = sd; tmp; ) {
7930                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7931                 if (!parent)
7932                         break;
7933
7934                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7935                         tmp->parent = parent->parent;
7936                         if (parent->parent)
7937                                 parent->parent->child = tmp;
7938                 } else
7939                         tmp = tmp->parent;
7940         }
7941
7942         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7943                 sd = sd->parent;
7944                 if (sd)
7945                         sd->child = NULL;
7946         }
7947
7948         sched_domain_debug(sd, cpu);
7949
7950         rq_attach_root(rq, rd);
7951         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7952 }
7953
7954 /* cpus with isolated domains */
7955 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7956
7957 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7958 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7959 {
7960         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7961         return 1;
7962 }
7963
7964 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7965
7966 /*
7967  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7968  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7969  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7970  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7971  *
7972  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7973  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7974  * and ->cpu_power to 0.
7975  */
7976 static void
7977 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7978                         const struct cpumask *cpu_map,
7979                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7980                                         struct sched_group **sg,
7981                                         struct cpumask *tmpmask),
7982                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7983 {
7984         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7985         int i;
7986
7987         cpumask_clear(covered);
7988
7989         for_each_cpu(i, span) {
7990                 struct sched_group *sg;
7991                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7992                 int j;
7993
7994                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7995                         continue;
7996
7997                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7998                 sg->__cpu_power = 0;
7999
8000                 for_each_cpu(j, span) {
8001                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8002                                 continue;
8003
8004                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8005                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8006                 }
8007                 if (!first)
8008                         first = sg;
8009                 if (last)
8010                         last->next = sg;
8011                 last = sg;
8012         }
8013         last->next = first;
8014 }
8015
8016 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8017
8018 #ifdef CONFIG_NUMA
8019
8020 /**
8021  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8022  * @node: node whose sched_domain we're building
8023  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8024  *
8025  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8026  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8027  *
8028  * Should use nodemask_t.
8029  */
8030 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8031 {
8032         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8033
8034         min_val = INT_MAX;
8035
8036         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8037                 /* Start at @node */
8038                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8039
8040                 if (!nr_cpus_node(n))
8041                         continue;
8042
8043                 /* Skip already used nodes */
8044                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8045                         continue;
8046
8047                 /* Simple min distance search */
8048                 val = node_distance(node, n);
8049
8050                 if (val < min_val) {
8051                         min_val = val;
8052                         best_node = n;
8053                 }
8054         }
8055
8056         node_set(best_node, *used_nodes);
8057         return best_node;
8058 }
8059
8060 /**
8061  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8062  * @node: node whose cpumask we're constructing
8063  * @span: resulting cpumask
8064  *
8065  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8066  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8067  * out optimally.
8068  */
8069 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8070 {
8071         nodemask_t used_nodes;
8072         int i;
8073
8074         cpumask_clear(span);
8075         nodes_clear(used_nodes);
8076
8077         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8078         node_set(node, used_nodes);
8079
8080         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8081                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8082
8083                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8084         }
8085 }
8086 #endif /* CONFIG_NUMA */
8087
8088 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8089
8090 /*
8091  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8092  *
8093  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8094  *   and struct sched_domain. )
8095  */
8096 struct static_sched_group {
8097         struct sched_group sg;
8098         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8099 };
8100
8101 struct static_sched_domain {
8102         struct sched_domain sd;
8103         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8104 };
8105
8106 /*
8107  * SMT sched-domains:
8108  */
8109 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8110 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8111 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8112
8113 static int
8114 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8115                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8116 {
8117         if (sg)
8118                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8119         return cpu;
8120 }
8121 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8122
8123 /*
8124  * multi-core sched-domains:
8125  */
8126 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8127 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8128 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8129 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8130
8131 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8132 static int
8133 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8134                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8135 {
8136         int group;
8137
8138         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8139         group = cpumask_first(mask);
8140         if (sg)
8141                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8142         return group;
8143 }
8144 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8145 static int
8146 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8147                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8148 {
8149         if (sg)
8150                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8151         return cpu;
8152 }
8153 #endif
8154
8155 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8156 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8157
8158 static int
8159 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8160                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8161 {
8162         int group;
8163 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8164         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8165         group = cpumask_first(mask);
8166 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8167         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8168         group = cpumask_first(mask);
8169 #else
8170         group = cpu;
8171 #endif
8172         if (sg)
8173                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8174         return group;
8175 }
8176
8177 #ifdef CONFIG_NUMA
8178 /*
8179  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8180  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8181  * gets dynamically allocated.
8182  */
8183 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8184 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8185
8186 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8187 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8188
8189 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8190                                  struct sched_group **sg,
8191                                  struct cpumask *nodemask)
8192 {
8193         int group;
8194
8195         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8196         group = cpumask_first(nodemask);
8197
8198         if (sg)
8199                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8200         return group;
8201 }
8202
8203 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8204 {
8205         struct sched_group *sg = group_head;
8206         int j;
8207
8208         if (!sg)
8209                 return;
8210         do {
8211                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8212                         struct sched_domain *sd;
8213
8214                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8215                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8216                                 /*
8217                                  * Only add "power" once for each
8218                                  * physical package.
8219                                  */
8220                                 continue;
8221                         }
8222
8223                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8224                 }
8225                 sg = sg->next;
8226         } while (sg != group_head);
8227 }
8228 #endif /* CONFIG_NUMA */
8229
8230 #ifdef CONFIG_NUMA
8231 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8232 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8233                               struct cpumask *nodemask)
8234 {
8235         int cpu, i;
8236
8237         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8238                 struct sched_group **sched_group_nodes
8239                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8240
8241                 if (!sched_group_nodes)
8242                         continue;
8243
8244                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8245                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8246
8247                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8248                         if (cpumask_empty(nodemask))
8249                                 continue;
8250
8251                         if (sg == NULL)
8252                                 continue;
8253                         sg = sg->next;
8254 next_sg:
8255                         oldsg = sg;
8256                         sg = sg->next;
8257                         kfree(oldsg);
8258                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8259                                 goto next_sg;
8260                 }
8261                 kfree(sched_group_nodes);
8262                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8263         }
8264 }
8265 #else /* !CONFIG_NUMA */
8266 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8267                               struct cpumask *nodemask)
8268 {
8269 }
8270 #endif /* CONFIG_NUMA */
8271
8272 /*
8273  * Initialize sched groups cpu_power.
8274  *
8275  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8276  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8277  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8278  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8279  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8280  * less cpu_power.
8281  *
8282  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8283  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8284  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8285  */
8286 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8287 {
8288         struct sched_domain *child;
8289         struct sched_group *group;
8290
8291         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8292
8293         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8294                 return;
8295
8296         child = sd->child;
8297
8298         sd->groups->__cpu_power = 0;
8299
8300         /*
8301          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8302          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8303          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8304          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8305          * same sched domain.
8306          */
8307         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8308                        (child->flags &
8309                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8310                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8311                 return;
8312         }
8313
8314         /*
8315          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8316          */
8317         group = child->groups;
8318         do {
8319                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8320                 group = group->next;
8321         } while (group != child->groups);
8322 }
8323
8324 /*
8325  * Initializers for schedule domains
8326  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8327  */
8328
8329 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8330 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8331 #else
8332 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8333 #endif
8334
8335 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8336
8337 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8338 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8339 {                                                               \
8340         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8341         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8342         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8343         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8344 }
8345
8346 SD_INIT_FUNC(CPU)
8347 #ifdef CONFIG_NUMA
8348  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8349  SD_INIT_FUNC(NODE)
8350 #endif
8351 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8352  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8353 #endif
8354 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8355  SD_INIT_FUNC(MC)
8356 #endif
8357
8358 static int default_relax_domain_level = -1;
8359
8360 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8361 {
8362         unsigned long val;
8363
8364         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8365         if (val < SD_LV_MAX)
8366                 default_relax_domain_level = val;
8367
8368         return 1;
8369 }
8370 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8371
8372 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8373                                  struct sched_domain_attr *attr)
8374 {
8375         int request;
8376
8377         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8378                 if (default_relax_domain_level < 0)
8379                         return;
8380                 else
8381                         request = default_relax_domain_level;
8382         } else
8383                 request = attr->relax_domain_level;
8384         if (request < sd->level) {
8385                 /* turn off idle balance on this domain */
8386                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8387         } else {
8388                 /* turn on idle balance on this domain */
8389                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8390         }
8391 }
8392
8393 /*
8394  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8395  * to the individual cpus
8396  */
8397 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8398                                  struct sched_domain_attr *attr)
8399 {
8400         int i, err = -ENOMEM;
8401         struct root_domain *rd;
8402         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8403                 tmpmask;
8404 #ifdef CONFIG_NUMA
8405         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8406         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8407         int sd_allnodes = 0;
8408
8409         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8410                 goto out;
8411         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8412                 goto free_domainspan;
8413         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8414                 goto free_covered;
8415 #endif
8416
8417         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8418                 goto free_notcovered;
8419         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8420                 goto free_nodemask;
8421         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8422                 goto free_this_sibling_map;
8423         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8424                 goto free_this_core_map;
8425         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8426                 goto free_send_covered;
8427
8428 #ifdef CONFIG_NUMA
8429         /*
8430          * Allocate the per-node list of sched groups
8431          */
8432         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8433                                     GFP_KERNEL);
8434         if (!sched_group_nodes) {
8435                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8436                 goto free_tmpmask;
8437         }
8438 #endif
8439
8440         rd = alloc_rootdomain();
8441         if (!rd) {
8442                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8443                 goto free_sched_groups;
8444         }
8445
8446 #ifdef CONFIG_NUMA
8447         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8448 #endif
8449
8450         /*
8451          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8452          */
8453         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8454                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8455
8456                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8457
8458 #ifdef CONFIG_NUMA
8459                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8460                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8461                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8462                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8463                         set_domain_attribute(sd, attr);
8464                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8465                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8466                         p = sd;
8467                         sd_allnodes = 1;
8468                 } else
8469                         p = NULL;
8470
8471                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8472                 SD_INIT(sd, NODE);
8473                 set_domain_attribute(sd, attr);
8474                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8475                 sd->parent = p;
8476                 if (p)
8477                         p->child = sd;
8478                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8479                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8480 #endif
8481
8482                 p = sd;
8483                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8484                 SD_INIT(sd, CPU);
8485                 set_domain_attribute(sd, attr);
8486                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8487                 sd->parent = p;
8488                 if (p)
8489                         p->child = sd;
8490                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8491
8492 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8493                 p = sd;
8494                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8495                 SD_INIT(sd, MC);
8496                 set_domain_attribute(sd, attr);
8497                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8498                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8499                 sd->parent = p;
8500                 p->child = sd;
8501                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8502 #endif
8503
8504 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8505                 p = sd;
8506                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8507                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8508                 set_domain_attribute(sd, attr);
8509                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8510                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8511                 sd->parent = p;
8512                 p->child = sd;
8513                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8514 #endif
8515         }
8516
8517 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8518         /* Set up CPU (sibling) groups */
8519         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8520                 cpumask_and(this_sibling_map,
8521                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8522                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8523                         continue;
8524
8525                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8526                                         &cpu_to_cpu_group,
8527                                         send_covered, tmpmask);
8528         }
8529 #endif
8530
8531 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8532         /* Set up multi-core groups */
8533         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8534                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8535                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8536                         continue;
8537
8538                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8539                                         &cpu_to_core_group,
8540                                         send_covered, tmpmask);
8541         }
8542 #endif
8543
8544         /* Set up physical groups */
8545         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8546                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8547                 if (cpumask_empty(nodemask))
8548                         continue;
8549
8550                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8551                                         &cpu_to_phys_group,
8552                                         send_covered, tmpmask);
8553         }
8554
8555 #ifdef CONFIG_NUMA
8556         /* Set up node groups */
8557         if (sd_allnodes) {
8558                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8559                                         &cpu_to_allnodes_group,
8560                                         send_covered, tmpmask);
8561         }
8562
8563         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8564                 /* Set up node groups */
8565                 struct sched_group *sg, *prev;
8566                 int j;
8567
8568                 cpumask_clear(covered);
8569                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8570                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8571                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8572                         continue;
8573                 }
8574
8575                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8576                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8577
8578                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8579                                   GFP_KERNEL, i);
8580                 if (!sg) {
8581                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8582                                 "node %d\n", i);
8583                         goto error;
8584                 }
8585                 sched_group_nodes[i] = sg;
8586                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8587                         struct sched_domain *sd;
8588
8589                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8590                         sd->groups = sg;
8591                 }
8592                 sg->__cpu_power = 0;
8593                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8594                 sg->next = sg;
8595                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8596                 prev = sg;
8597
8598                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8599                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8600
8601                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8602                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8603                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8604                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8605                                 break;
8606
8607                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8608                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8609                                 continue;
8610
8611                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8612                                           cpumask_size(),
8613                                           GFP_KERNEL, i);
8614                         if (!sg) {
8615                                 printk(KERN_WARNING
8616                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8617                                 goto error;
8618                         }
8619                         sg->__cpu_power = 0;
8620                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8621                         sg->next = prev->next;
8622                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8623                         prev->next = sg;
8624                         prev = sg;
8625                 }
8626         }
8627 #endif
8628
8629         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8630 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8631         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8632                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8633
8634                 init_sched_groups_power(i, sd);
8635         }
8636 #endif
8637 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8638         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8639                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8640
8641                 init_sched_groups_power(i, sd);
8642         }
8643 #endif
8644
8645         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8646                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8647
8648                 init_sched_groups_power(i, sd);
8649         }
8650
8651 #ifdef CONFIG_NUMA
8652         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8653                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8654
8655         if (sd_allnodes) {
8656                 struct sched_group *sg;
8657
8658                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8659                                                                 tmpmask);
8660                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8661         }
8662 #endif
8663
8664         /* Attach the domains */
8665         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8666                 struct sched_domain *sd;
8667 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8668                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8669 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8670                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8671 #else
8672                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8673 #endif
8674                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8675         }
8676
8677         err = 0;
8678
8679 free_tmpmask:
8680         free_cpumask_var(tmpmask);
8681 free_send_covered:
8682         free_cpumask_var(send_covered);
8683 free_this_core_map:
8684         free_cpumask_var(this_core_map);
8685 free_this_sibling_map:
8686         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8687 free_nodemask:
8688         free_cpumask_var(nodemask);
8689 free_notcovered:
8690 #ifdef CONFIG_NUMA
8691         free_cpumask_var(notcovered);
8692 free_covered:
8693         free_cpumask_var(covered);
8694 free_domainspan:
8695         free_cpumask_var(domainspan);
8696 out:
8697 #endif
8698         return err;
8699
8700 free_sched_groups:
8701 #ifdef CONFIG_NUMA
8702         kfree(sched_group_nodes);
8703 #endif
8704         goto free_tmpmask;
8705
8706 #ifdef CONFIG_NUMA
8707 error:
8708         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8709         free_rootdomain(rd);
8710         goto free_tmpmask;
8711 #endif
8712 }
8713
8714 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8715 {
8716         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8717 }
8718
8719 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8720 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8721 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8722                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8723
8724 /*
8725  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8726  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8727  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8728  */
8729 static cpumask_var_t fallback_doms;
8730
8731 /*
8732  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8733  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8734  * or 0 if it stayed the same.
8735  */
8736 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8737 {
8738         return 0;
8739 }
8740
8741 /*
8742  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8743  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8744  * exclude other special cases in the future.
8745  */
8746 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8747 {
8748         int err;
8749
8750         arch_update_cpu_topology();
8751         ndoms_cur = 1;
8752         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8753         if (!doms_cur)
8754                 doms_cur = fallback_doms;
8755         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8756         dattr_cur = NULL;
8757         err = build_sched_domains(doms_cur);
8758         register_sched_domain_sysctl();
8759
8760         return err;
8761 }
8762
8763 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8764                                        struct cpumask *tmpmask)
8765 {
8766         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8767 }
8768
8769 /*
8770  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8771  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8772  */
8773 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8774 {
8775         /* Save because hotplug lock held. */
8776         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8777         int i;
8778
8779         for_each_cpu(i, cpu_map)
8780                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8781         synchronize_sched();
8782         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8783 }
8784
8785 /* handle null as "default" */
8786 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8787                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8788 {
8789         struct sched_domain_attr tmp;
8790
8791         /* fast path */
8792         if (!new && !cur)
8793                 return 1;
8794
8795         tmp = SD_ATTR_INIT;
8796         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8797                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8798                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8799 }
8800
8801 /*
8802  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8803  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8804  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8805  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8806  *
8807  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8808  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8809  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8810  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8811  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8812  * it as it is.
8813  *
8814  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8815  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8816  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8817  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8818  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8819  * to be rebuilt.
8820  *
8821  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8822  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8823  * and it will not create the default domain.
8824  *
8825  * Call with hotplug lock held
8826  */
8827 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8828 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8829                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8830 {
8831         int i, j, n;
8832         int new_topology;
8833
8834         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8835
8836         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8837         unregister_sched_domain_sysctl();
8838
8839         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8840         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8841
8842         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8843
8844         /* Destroy deleted domains */
8845         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8846                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8847                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8848                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8849                                 goto match1;
8850                 }
8851                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8852                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8853 match1:
8854                 ;
8855         }
8856
8857         if (doms_new == NULL) {
8858                 ndoms_cur = 0;
8859                 doms_new = fallback_doms;
8860                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8861                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8862         }
8863
8864         /* Build new domains */
8865         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8866                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8867                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8868                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8869                                 goto match2;
8870                 }
8871                 /* no match - add a new doms_new */
8872                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8873                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8874 match2:
8875                 ;
8876         }
8877
8878         /* Remember the new sched domains */
8879         if (doms_cur != fallback_doms)
8880                 kfree(doms_cur);
8881         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8882         doms_cur = doms_new;
8883         dattr_cur = dattr_new;
8884         ndoms_cur = ndoms_new;
8885
8886         register_sched_domain_sysctl();
8887
8888         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8889 }
8890
8891 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8892 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8893 {
8894         get_online_cpus();
8895
8896         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8897         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8898
8899         rebuild_sched_domains();
8900         put_online_cpus();
8901 }
8902
8903 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8904 {
8905         unsigned int level = 0;
8906
8907         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8908                 return -EINVAL;
8909
8910         /*
8911          * level is always be positive so don't check for
8912          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8913          * What happens on 0 or 1 byte write,
8914          * need to check for count as well?
8915          */
8916
8917         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8918                 return -EINVAL;
8919
8920         if (smt)
8921                 sched_smt_power_savings = level;
8922         else
8923                 sched_mc_power_savings = level;
8924
8925         arch_reinit_sched_domains();
8926
8927         return count;
8928 }
8929
8930 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8931 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8932                                            char *page)
8933 {
8934         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8935 }
8936 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8937                                             const char *buf, size_t count)
8938 {
8939         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8940 }
8941 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8942                          sched_mc_power_savings_show,
8943                          sched_mc_power_savings_store);
8944 #endif
8945
8946 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8947 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8948                                             char *page)
8949 {
8950         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8951 }
8952 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8953                                              const char *buf, size_t count)
8954 {
8955         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8956 }
8957 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8958                    sched_smt_power_savings_show,
8959                    sched_smt_power_savings_store);
8960 #endif
8961
8962 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8963 {
8964         int err = 0;
8965
8966 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8967         if (smt_capable())
8968                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8969                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8970 #endif
8971 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8972         if (!err && mc_capable())
8973                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8974                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8975 #endif
8976         return err;
8977 }
8978 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8979
8980 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8981 /*
8982  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8983  * When cpusets are enabled they take over this function.
8984  */
8985 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8986                                 unsigned long action, void *hcpu)
8987 {
8988         switch (action) {
8989         case CPU_ONLINE:
8990         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8991         case CPU_DEAD:
8992         case CPU_DEAD_FROZEN:
8993                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8994                 return NOTIFY_OK;
8995
8996         default:
8997                 return NOTIFY_DONE;
8998         }
8999 }
9000 #endif
9001
9002 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9003                                 unsigned long action, void *hcpu)
9004 {
9005         int cpu = (int)(long)hcpu;
9006
9007         switch (action) {
9008         case CPU_DOWN_PREPARE:
9009         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9010                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9011                 return NOTIFY_OK;
9012
9013         case CPU_DOWN_FAILED:
9014         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9015         case CPU_ONLINE:
9016         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9017                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9018                 return NOTIFY_OK;
9019
9020         default:
9021                 return NOTIFY_DONE;
9022         }
9023 }
9024
9025 void __init sched_init_smp(void)
9026 {
9027         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9028
9029         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9030
9031 #if defined(CONFIG_NUMA)
9032         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9033                                                                 GFP_KERNEL);
9034         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9035 #endif
9036         get_online_cpus();
9037         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9038         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9039         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9040         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9041                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9042         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9043         put_online_cpus();
9044
9045 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9046         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9047         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9048 #endif
9049
9050         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9051         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9052
9053         init_hrtick();
9054
9055         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9056         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9057                 BUG();
9058         sched_init_granularity();
9059         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9060
9061         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9062         init_sched_rt_class();
9063 }
9064 #else
9065 void __init sched_init_smp(void)
9066 {
9067         sched_init_granularity();
9068 }
9069 #endif /* CONFIG_SMP */
9070
9071 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9072
9073 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9074 {
9075         return in_lock_functions(addr) ||
9076                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9077                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9078 }
9079
9080 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9081 {
9082         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9083         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9084 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9085         cfs_rq->rq = rq;
9086 #endif
9087         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9088 }
9089
9090 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9091 {
9092         struct rt_prio_array *array;
9093         int i;
9094
9095         array = &rt_rq->active;
9096         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9097                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9098                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9099         }
9100         /* delimiter for bitsearch: */
9101         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9102
9103 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9104         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9105 #ifdef CONFIG_SMP
9106         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9107 #endif
9108 #endif
9109 #ifdef CONFIG_SMP
9110         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9111         rt_rq->overloaded = 0;
9112         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
9113 #endif
9114
9115         rt_rq->rt_time = 0;
9116         rt_rq->rt_throttled = 0;
9117         rt_rq->rt_runtime = 0;
9118         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9119
9120 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9121         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9122         rt_rq->rq = rq;
9123 #endif
9124 }
9125
9126 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9127 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9128                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9129                                 struct sched_entity *parent)
9130 {
9131         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9132         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9133         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9134         cfs_rq->tg = tg;
9135         if (add)
9136                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9137
9138         tg->se[cpu] = se;
9139         /* se could be NULL for init_task_group */
9140         if (!se)
9141                 return;
9142
9143         if (!parent)
9144                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9145         else
9146                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9147
9148         se->my_q = cfs_rq;
9149         se->load.weight = tg->shares;
9150         se->load.inv_weight = 0;
9151         se->parent = parent;
9152 }
9153 #endif
9154
9155 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9156 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9157                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9158                 struct sched_rt_entity *parent)
9159 {
9160         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9161
9162         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9163         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9164         rt_rq->tg = tg;
9165         rt_rq->rt_se = rt_se;
9166         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9167         if (add)
9168                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9169
9170         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9171         if (!rt_se)
9172                 return;
9173
9174         if (!parent)
9175                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9176         else
9177                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9178
9179         rt_se->my_q = rt_rq;
9180         rt_se->parent = parent;
9181         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9182 }
9183 #endif
9184
9185 void __init sched_init(void)
9186 {
9187         int i, j;
9188         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9189
9190 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9191         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9192 #endif
9193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9194         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9195 #endif
9196 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9197         alloc_size *= 2;
9198 #endif
9199 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9200         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9201 #endif
9202         /*
9203          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9204          * we use alloc_bootmem().
9205          */
9206         if (alloc_size) {
9207                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9208
9209 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9210                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9211                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9212
9213                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9214                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9215
9216 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9217                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9218                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9219
9220                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9221                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9222 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9223 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9225                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9226                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9227
9228                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9229                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9230
9231 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9232                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9233                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9234
9235                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9236                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9237 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9238 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9239 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9240                 for_each_possible_cpu(i) {
9241                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9242                         ptr += cpumask_size();
9243                 }
9244 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9245         }
9246
9247 #ifdef CONFIG_SMP
9248         init_defrootdomain();
9249 #endif
9250
9251         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9252                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9253
9254 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9255         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9256                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9257 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9258         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9259                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9260 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9261 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9262
9263 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9264         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9265         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9266
9267 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9268         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9269         init_task_group.parent = &root_task_group;
9270         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9271 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9272 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9273
9274         for_each_possible_cpu(i) {
9275                 struct rq *rq;
9276
9277                 rq = cpu_rq(i);
9278                 spin_lock_init(&rq->lock);
9279                 rq->nr_running = 0;
9280                 rq->calc_load_active = 0;
9281                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9282                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9283                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9284 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9285                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9286                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9287 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9288                 /*
9289                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9290                  *
9291                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9292                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9293                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9294                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9295                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9296                  * (se->load.weight).
9297                  *
9298                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9299                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9300                  * then A0's share of the cpu resource is:
9301                  *
9302                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9303                  *
9304                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9305                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9306                  */
9307                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9308 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9309                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9310                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9311                 /*
9312                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9313                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9314                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9315                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9316                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9317                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9318                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9319                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9320                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9321                  */
9322                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9323                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9324                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9325                                 root_task_group.se[i]);
9326
9327 #endif
9328 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9329
9330                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9331 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9332                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9333 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9334                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9335 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9336                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9337                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9338                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9339                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9340                                 root_task_group.rt_se[i]);
9341 #endif
9342 #endif
9343
9344                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9345                         rq->cpu_load[j] = 0;
9346 #ifdef CONFIG_SMP
9347                 rq->sd = NULL;
9348                 rq->rd = NULL;
9349                 rq->active_balance = 0;
9350                 rq->next_balance = jiffies;
9351                 rq->push_cpu = 0;
9352                 rq->cpu = i;
9353                 rq->online = 0;
9354                 rq->migration_thread = NULL;
9355                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9356                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9357 #endif
9358                 init_rq_hrtick(rq);
9359                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9360         }
9361
9362         set_load_weight(&init_task);
9363
9364 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9365         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9366 #endif
9367
9368 #ifdef CONFIG_SMP
9369         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9370 #endif
9371
9372 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9373         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9374 #endif
9375
9376         /*
9377          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9378          */
9379         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9380         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9381
9382         /*
9383          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9384          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9385          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9386          * when this runqueue becomes "idle".
9387          */
9388         init_idle(current, smp_processor_id());
9389
9390         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9391
9392         /*
9393          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9394          */
9395         current->sched_class = &fair_sched_class;
9396
9397         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9398         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9399 #ifdef CONFIG_SMP
9400 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9401         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9402         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9403 #endif
9404         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9405 #endif /* SMP */
9406
9407         perf_counter_init();
9408
9409         scheduler_running = 1;
9410 }
9411
9412 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9413 void __might_sleep(char *file, int line)
9414 {
9415 #ifdef in_atomic
9416         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9417
9418         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9419                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9420                 return;
9421         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9422                 return;
9423         prev_jiffy = jiffies;
9424
9425         printk(KERN_ERR
9426                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9427                         file, line);
9428         printk(KERN_ERR
9429                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9430                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9431                         current->pid, current->comm);
9432
9433         debug_show_held_locks(current);
9434         if (irqs_disabled())
9435                 print_irqtrace_events(current);
9436         dump_stack();
9437 #endif
9438 }
9439 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9440 #endif
9441
9442 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9443 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9444 {
9445         int on_rq;
9446
9447         update_rq_clock(rq);
9448         on_rq = p->se.on_rq;
9449         if (on_rq)
9450                 deactivate_task(rq, p, 0);
9451         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9452         if (on_rq) {
9453                 activate_task(rq, p, 0);
9454                 resched_task(rq->curr);
9455         }
9456 }
9457
9458 void normalize_rt_tasks(void)
9459 {
9460         struct task_struct *g, *p;
9461         unsigned long flags;
9462         struct rq *rq;
9463
9464         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9465         do_each_thread(g, p) {
9466                 /*
9467                  * Only normalize user tasks:
9468                  */
9469                 if (!p->mm)
9470                         continue;
9471
9472                 p->se.exec_start                = 0;
9473 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9474                 p->se.wait_start                = 0;
9475                 p->se.sleep_start               = 0;
9476                 p->se.block_start               = 0;
9477 #endif
9478
9479                 if (!rt_task(p)) {
9480                         /*
9481                          * Renice negative nice level userspace
9482                          * tasks back to 0:
9483                          */
9484                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9485                                 set_user_nice(p, 0);
9486                         continue;
9487                 }
9488
9489                 spin_lock(&p->pi_lock);
9490                 rq = __task_rq_lock(p);
9491
9492                 normalize_task(rq, p);
9493
9494                 __task_rq_unlock(rq);
9495                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9496         } while_each_thread(g, p);
9497
9498         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9499 }
9500
9501 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9502
9503 #ifdef CONFIG_IA64
9504 /*
9505  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9506  *
9507  * They can only be called when the whole system has been
9508  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9509  * activity can take place. Using them for anything else would
9510  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9511  * under any other configuration.
9512  */
9513
9514 /**
9515  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9516  * @cpu: the processor in question.
9517  *
9518  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9519  */
9520 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9521 {
9522         return cpu_curr(cpu);
9523 }
9524
9525 /**
9526  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9527  * @cpu: the processor in question.
9528  * @p: the task pointer to set.
9529  *
9530  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9531  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9532  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9533  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9534  * and caller must save the original value of the current task (see
9535  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9536  * re-starting the system.
9537  *
9538  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9539  */
9540 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9541 {
9542         cpu_curr(cpu) = p;
9543 }
9544
9545 #endif
9546
9547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9548 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9549 {
9550         int i;
9551
9552         for_each_possible_cpu(i) {
9553                 if (tg->cfs_rq)
9554                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9555                 if (tg->se)
9556                         kfree(tg->se[i]);
9557         }
9558
9559         kfree(tg->cfs_rq);
9560         kfree(tg->se);
9561 }
9562
9563 static
9564 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9565 {
9566         struct cfs_rq *cfs_rq;
9567         struct sched_entity *se;
9568         struct rq *rq;
9569         int i;
9570
9571         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9572         if (!tg->cfs_rq)
9573                 goto err;
9574         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9575         if (!tg->se)
9576                 goto err;
9577
9578         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9579
9580         for_each_possible_cpu(i) {
9581                 rq = cpu_rq(i);
9582
9583                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9584                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9585                 if (!cfs_rq)
9586                         goto err;
9587
9588                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9589                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9590                 if (!se)
9591                         goto err;
9592
9593                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9594         }
9595
9596         return 1;
9597
9598  err:
9599         return 0;
9600 }
9601
9602 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9603 {
9604         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9605                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9606 }
9607
9608 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9609 {
9610         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9611 }
9612 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9613 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9614 {
9615 }
9616
9617 static inline
9618 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9619 {
9620         return 1;
9621 }
9622
9623 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9624 {
9625 }
9626
9627 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9628 {
9629 }
9630 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9631
9632 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9633 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9634 {
9635         int i;
9636
9637         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9638
9639         for_each_possible_cpu(i) {
9640                 if (tg->rt_rq)
9641                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9642                 if (tg->rt_se)
9643                         kfree(tg->rt_se[i]);
9644         }
9645
9646         kfree(tg->rt_rq);
9647         kfree(tg->rt_se);
9648 }
9649
9650 static
9651 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9652 {
9653         struct rt_rq *rt_rq;
9654         struct sched_rt_entity *rt_se;
9655         struct rq *rq;
9656         int i;
9657
9658         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9659         if (!tg->rt_rq)
9660                 goto err;
9661         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9662         if (!tg->rt_se)
9663                 goto err;
9664
9665         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9666                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9667
9668         for_each_possible_cpu(i) {
9669                 rq = cpu_rq(i);
9670
9671                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9672                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9673                 if (!rt_rq)
9674                         goto err;
9675
9676                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9677                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9678                 if (!rt_se)
9679                         goto err;
9680
9681                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9682         }
9683
9684         return 1;
9685
9686  err:
9687         return 0;
9688 }
9689
9690 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9691 {
9692         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9693                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9694 }
9695
9696 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9697 {
9698         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9699 }
9700 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9701 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9702 {
9703 }
9704
9705 static inline
9706 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9707 {
9708         return 1;
9709 }
9710
9711 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9712 {
9713 }
9714
9715 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9716 {
9717 }
9718 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9719
9720 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9721 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9722 {
9723         free_fair_sched_group(tg);
9724         free_rt_sched_group(tg);
9725         kfree(tg);
9726 }
9727
9728 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9729 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9730 {
9731         struct task_group *tg;
9732         unsigned long flags;
9733         int i;
9734
9735         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9736         if (!tg)
9737                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9738
9739         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9740                 goto err;
9741
9742         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9743                 goto err;
9744
9745         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9746         for_each_possible_cpu(i) {
9747                 register_fair_sched_group(tg, i);
9748                 register_rt_sched_group(tg, i);
9749         }
9750         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9751
9752         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9753
9754         tg->parent = parent;
9755         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9756         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9757         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9758
9759         return tg;
9760
9761 err:
9762         free_sched_group(tg);
9763         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9764 }
9765
9766 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9767 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9768 {
9769         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9770         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9771 }
9772
9773 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9774 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9775 {
9776         unsigned long flags;
9777         int i;
9778
9779         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9780         for_each_possible_cpu(i) {
9781                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9782                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9783         }
9784         list_del_rcu(&tg->list);
9785         list_del_rcu(&tg->siblings);
9786         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9787
9788         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9789         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9790 }
9791
9792 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9793  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9794  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9795  *      reflect its new group.
9796  */
9797 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9798 {
9799         int on_rq, running;
9800         unsigned long flags;
9801         struct rq *rq;
9802
9803         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9804
9805         update_rq_clock(rq);
9806
9807         running = task_current(rq, tsk);
9808         on_rq = tsk->se.on_rq;
9809
9810         if (on_rq)
9811                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9812         if (unlikely(running))
9813                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9814
9815         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9816
9817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9818         if (tsk->sched_class->moved_group)
9819                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9820 #endif
9821
9822         if (unlikely(running))
9823                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9824         if (on_rq)
9825                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9826
9827         task_rq_unlock(rq, &flags);
9828 }
9829 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9830
9831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9832 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9833 {
9834         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9835         int on_rq;
9836
9837         on_rq = se->on_rq;
9838         if (on_rq)
9839                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9840
9841         se->load.weight = shares;
9842         se->load.inv_weight = 0;
9843
9844         if (on_rq)
9845                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9846 }
9847
9848 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9849 {
9850         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9851         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9852         unsigned long flags;
9853
9854         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9855         __set_se_shares(se, shares);
9856         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9857 }
9858
9859 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9860
9861 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9862 {
9863         int i;
9864         unsigned long flags;
9865
9866         /*
9867          * We can't change the weight of the root cgroup.
9868          */
9869         if (!tg->se[0])
9870                 return -EINVAL;
9871
9872         if (shares < MIN_SHARES)
9873                 shares = MIN_SHARES;
9874         else if (shares > MAX_SHARES)
9875                 shares = MAX_SHARES;
9876
9877         mutex_lock(&shares_mutex);
9878         if (tg->shares == shares)
9879                 goto done;
9880
9881         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9882         for_each_possible_cpu(i)
9883                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9884         list_del_rcu(&tg->siblings);
9885         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9886
9887         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9888         synchronize_sched();
9889
9890         /*
9891          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9892          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9893          */
9894         tg->shares = shares;
9895         for_each_possible_cpu(i) {
9896                 /*
9897                  * force a rebalance
9898                  */
9899                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9900                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9901         }
9902
9903         /*
9904          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9905          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9906          */
9907         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9908         for_each_possible_cpu(i)
9909                 register_fair_sched_group(tg, i);
9910         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9911         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9912 done:
9913         mutex_unlock(&shares_mutex);
9914         return 0;
9915 }
9916
9917 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9918 {
9919         return tg->shares;
9920 }
9921 #endif
9922
9923 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9924 /*
9925  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9926  */
9927 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9928
9929 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9930 {
9931         if (runtime == RUNTIME_INF)
9932                 return 1ULL << 20;
9933
9934         return div64_u64(runtime << 20, period);
9935 }
9936
9937 /* Must be called with tasklist_lock held */
9938 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9939 {
9940         struct task_struct *g, *p;
9941
9942         do_each_thread(g, p) {
9943                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9944                         return 1;
9945         } while_each_thread(g, p);
9946
9947         return 0;
9948 }
9949
9950 struct rt_schedulable_data {
9951         struct task_group *tg;
9952         u64 rt_period;
9953         u64 rt_runtime;
9954 };
9955
9956 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9957 {
9958         struct rt_schedulable_data *d = data;
9959         struct task_group *child;
9960         unsigned long total, sum = 0;
9961         u64 period, runtime;
9962
9963         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9964         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9965
9966         if (tg == d->tg) {
9967                 period = d->rt_period;
9968                 runtime = d->rt_runtime;
9969         }
9970
9971 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9972         if (tg == &root_task_group) {
9973                 period = global_rt_period();
9974                 runtime = global_rt_runtime();
9975         }
9976 #endif
9977
9978         /*
9979          * Cannot have more runtime than the period.
9980          */
9981         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9982                 return -EINVAL;
9983
9984         /*
9985          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9986          */
9987         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9988                 return -EBUSY;
9989
9990         total = to_ratio(period, runtime);
9991
9992         /*
9993          * Nobody can have more than the global setting allows.
9994          */
9995         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9996                 return -EINVAL;
9997
9998         /*
9999          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10000          */
10001         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10002                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10003                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10004
10005                 if (child == d->tg) {
10006                         period = d->rt_period;
10007                         runtime = d->rt_runtime;
10008                 }
10009
10010                 sum += to_ratio(period, runtime);
10011         }
10012
10013         if (sum > total)
10014                 return -EINVAL;
10015
10016         return 0;
10017 }
10018
10019 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10020 {
10021         struct rt_schedulable_data data = {
10022                 .tg = tg,
10023                 .rt_period = period,
10024                 .rt_runtime = runtime,
10025         };
10026
10027         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10028 }
10029
10030 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10031                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10032 {
10033         int i, err = 0;
10034
10035         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10036         read_lock(&tasklist_lock);
10037         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10038         if (err)
10039                 goto unlock;
10040
10041         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10042         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10043         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10044
10045         for_each_possible_cpu(i) {
10046                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10047
10048                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10049                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10050                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10051         }
10052         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10053  unlock:
10054         read_unlock(&tasklist_lock);
10055         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10056
10057         return err;
10058 }
10059
10060 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10061 {
10062         u64 rt_runtime, rt_period;
10063
10064         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10065         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10066         if (rt_runtime_us < 0)
10067                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10068
10069         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10070 }
10071
10072 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10073 {
10074         u64 rt_runtime_us;
10075
10076         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10077                 return -1;
10078
10079         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10080         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10081         return rt_runtime_us;
10082 }
10083
10084 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10085 {
10086         u64 rt_runtime, rt_period;
10087
10088         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10089         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10090
10091         if (rt_period == 0)
10092                 return -EINVAL;
10093
10094         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10095 }
10096
10097 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10098 {
10099         u64 rt_period_us;
10100
10101         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10102         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10103         return rt_period_us;
10104 }
10105
10106 static int sched_rt_global_constraints(void)
10107 {
10108         u64 runtime, period;
10109         int ret = 0;
10110
10111         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10112                 return -EINVAL;
10113
10114         runtime = global_rt_runtime();
10115         period = global_rt_period();
10116
10117         /*
10118          * Sanity check on the sysctl variables.
10119          */
10120         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10121                 return -EINVAL;
10122
10123         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10124         read_lock(&tasklist_lock);
10125         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10126         read_unlock(&tasklist_lock);
10127         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10128
10129         return ret;
10130 }
10131
10132 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10133 {
10134         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10135         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10136                 return 0;
10137
10138         return 1;
10139 }
10140
10141 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10142 static int sched_rt_global_constraints(void)
10143 {
10144         unsigned long flags;
10145         int i;
10146
10147         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10148                 return -EINVAL;
10149
10150         /*
10151          * There's always some RT tasks in the root group
10152          * -- migration, kstopmachine etc..
10153          */
10154         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10155                 return -EBUSY;
10156
10157         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10158         for_each_possible_cpu(i) {
10159                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10160
10161                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10162                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10163                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10164         }
10165         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10166
10167         return 0;
10168 }
10169 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10170
10171 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10172                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10173                 loff_t *ppos)
10174 {
10175         int ret;
10176         int old_period, old_runtime;
10177         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10178
10179         mutex_lock(&mutex);
10180         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10181         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10182
10183         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10184
10185         if (!ret && write) {
10186                 ret = sched_rt_global_constraints();
10187                 if (ret) {
10188                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10189                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10190                 } else {
10191                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10192                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10193                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10194                 }
10195         }
10196         mutex_unlock(&mutex);
10197
10198         return ret;
10199 }
10200
10201 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10202
10203 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10204 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10205 {
10206         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10207                             struct task_group, css);
10208 }
10209
10210 static struct cgroup_subsys_state *
10211 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10212 {
10213         struct task_group *tg, *parent;
10214
10215         if (!cgrp->parent) {
10216                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10217                 return &init_task_group.css;
10218         }
10219
10220         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10221         tg = sched_create_group(parent);
10222         if (IS_ERR(tg))
10223                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10224
10225         return &tg->css;
10226 }
10227
10228 static void
10229 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10230 {
10231         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10232
10233         sched_destroy_group(tg);
10234 }
10235
10236 static int
10237 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10238                       struct task_struct *tsk)
10239 {
10240 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10241         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10242                 return -EINVAL;
10243 #else
10244         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10245         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10246                 return -EINVAL;
10247 #endif
10248
10249         return 0;
10250 }
10251
10252 static void
10253 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10254                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10255 {
10256         sched_move_task(tsk);
10257 }
10258
10259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10260 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10261                                 u64 shareval)
10262 {
10263         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10264 }
10265
10266 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10267 {
10268         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10269
10270         return (u64) tg->shares;
10271 }
10272 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10273
10274 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10275 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10276                                 s64 val)
10277 {
10278         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10279 }
10280
10281 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10282 {
10283         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10284 }
10285
10286 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10287                 u64 rt_period_us)
10288 {
10289         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10290 }
10291
10292 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10293 {
10294         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10295 }
10296 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10297
10298 static struct cftype cpu_files[] = {
10299 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10300         {
10301                 .name = "shares",
10302                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10303                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10304         },
10305 #endif
10306 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10307         {
10308                 .name = "rt_runtime_us",
10309                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10310                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10311         },
10312         {
10313                 .name = "rt_period_us",
10314                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10315                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10316         },
10317 #endif
10318 };
10319
10320 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10321 {
10322         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10323 }
10324
10325 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10326         .name           = "cpu",
10327         .create         = cpu_cgroup_create,
10328         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10329         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10330         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10331         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10332         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10333         .early_init     = 1,
10334 };
10335
10336 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10337
10338 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10339
10340 /*
10341  * CPU accounting code for task groups.
10342  *
10343  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10344  * (balbir@in.ibm.com).
10345  */
10346
10347 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10348 struct cpuacct {
10349         struct cgroup_subsys_state css;
10350         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10351         u64 *cpuusage;
10352         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10353         struct cpuacct *parent;
10354 };
10355
10356 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10357
10358 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10359 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10360 {
10361         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10362                             struct cpuacct, css);
10363 }
10364
10365 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10366 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10367 {
10368         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10369                             struct cpuacct, css);
10370 }
10371
10372 /* create a new cpu accounting group */
10373 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10374         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10375 {
10376         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10377         int i;
10378
10379         if (!ca)
10380                 goto out;
10381
10382         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10383         if (!ca->cpuusage)
10384                 goto out_free_ca;
10385
10386         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10387                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10388                         goto out_free_counters;
10389
10390         if (cgrp->parent)
10391                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10392
10393         return &ca->css;
10394
10395 out_free_counters:
10396         while (--i >= 0)
10397                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10398         free_percpu(ca->cpuusage);
10399 out_free_ca:
10400         kfree(ca);
10401 out:
10402         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10403 }
10404
10405 /* destroy an existing cpu accounting group */
10406 static void
10407 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10408 {
10409         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10410         int i;
10411
10412         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10413                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10414         free_percpu(ca->cpuusage);
10415         kfree(ca);
10416 }
10417
10418 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10419 {
10420         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10421         u64 data;
10422
10423 #ifndef CONFIG_64BIT
10424         /*
10425          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10426          */
10427         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10428         data = *cpuusage;
10429         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10430 #else
10431         data = *cpuusage;
10432 #endif
10433
10434         return data;
10435 }
10436
10437 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10438 {
10439         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10440
10441 #ifndef CONFIG_64BIT
10442         /*
10443          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10444          */
10445         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10446         *cpuusage = val;
10447         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10448 #else
10449         *cpuusage = val;
10450 #endif
10451 }
10452
10453 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10454 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10455 {
10456         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10457         u64 totalcpuusage = 0;
10458         int i;
10459
10460         for_each_present_cpu(i)
10461                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10462
10463         return totalcpuusage;
10464 }
10465
10466 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10467                                                                 u64 reset)
10468 {
10469         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10470         int err = 0;
10471         int i;
10472
10473         if (reset) {
10474                 err = -EINVAL;
10475                 goto out;
10476         }
10477
10478         for_each_present_cpu(i)
10479                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10480
10481 out:
10482         return err;
10483 }
10484
10485 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10486                                    struct seq_file *m)
10487 {
10488         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10489         u64 percpu;
10490         int i;
10491
10492         for_each_present_cpu(i) {
10493                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10494                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10495         }
10496         seq_printf(m, "\n");
10497         return 0;
10498 }
10499
10500 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10501         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10502         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10503 };
10504
10505 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10506                 struct cgroup_map_cb *cb)
10507 {
10508         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10509         int i;
10510
10511         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10512                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10513                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10514                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10515         }
10516         return 0;
10517 }
10518
10519 static struct cftype files[] = {
10520         {
10521                 .name = "usage",
10522                 .read_u64 = cpuusage_read,
10523                 .write_u64 = cpuusage_write,
10524         },
10525         {
10526                 .name = "usage_percpu",
10527                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10528         },
10529         {
10530                 .name = "stat",
10531                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10532         },
10533 };
10534
10535 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10536 {
10537         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10538 }
10539
10540 /*
10541  * charge this task's execution time to its accounting group.
10542  *
10543  * called with rq->lock held.
10544  */
10545 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10546 {
10547         struct cpuacct *ca;
10548         int cpu;
10549
10550         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10551                 return;
10552
10553         cpu = task_cpu(tsk);
10554
10555         rcu_read_lock();
10556
10557         ca = task_ca(tsk);
10558
10559         for (; ca; ca = ca->parent) {
10560                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10561                 *cpuusage += cputime;
10562         }
10563
10564         rcu_read_unlock();
10565 }
10566
10567 /*
10568  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10569  */
10570 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10571                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10572 {
10573         struct cpuacct *ca;
10574
10575         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10576                 return;
10577
10578         rcu_read_lock();
10579         ca = task_ca(tsk);
10580
10581         do {
10582                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10583                 ca = ca->parent;
10584         } while (ca);
10585         rcu_read_unlock();
10586 }
10587
10588 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10589         .name = "cpuacct",
10590         .create = cpuacct_create,
10591         .destroy = cpuacct_destroy,
10592         .populate = cpuacct_populate,
10593         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10594 };
10595 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */