sched: Pull up the might_sleep() check into cond_resched()
[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         unsigned long rt_nr_total;
497         int overloaded;
498         struct plist_head pushable_tasks;
499 #endif
500         int rt_throttled;
501         u64 rt_time;
502         u64 rt_runtime;
503         /* Nests inside the rq lock: */
504         spinlock_t rt_runtime_lock;
505
506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
507         unsigned long rt_nr_boosted;
508
509         struct rq *rq;
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511         struct task_group *tg;
512         struct sched_rt_entity *rt_se;
513 #endif
514 };
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517
518 /*
519  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
520  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
521  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
522  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
523  * object.
524  *
525  */
526 struct root_domain {
527         atomic_t refcount;
528         cpumask_var_t span;
529         cpumask_var_t online;
530
531         /*
532          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
533          * one runnable RT task.
534          */
535         cpumask_var_t rto_mask;
536         atomic_t rto_count;
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         struct cpupri cpupri;
539 #endif
540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
541         /*
542          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
543          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
544          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
545          */
546         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
547 #endif
548 };
549
550 /*
551  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
552  * members (mimicking the global state we have today).
553  */
554 static struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned long nr_running;
574         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
575         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
576 #ifdef CONFIG_NO_HZ
577         unsigned long last_tick_seen;
578         unsigned char in_nohz_recently;
579 #endif
580         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
581         struct load_weight load;
582         unsigned long nr_load_updates;
583         u64 nr_switches;
584         u64 nr_migrations_in;
585
586         struct cfs_rq cfs;
587         struct rt_rq rt;
588
589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
590         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
591         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct list_head leaf_rt_rq_list;
595 #endif
596
597         /*
598          * This is part of a global counter where only the total sum
599          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
600          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
601          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
602          */
603         unsigned long nr_uninterruptible;
604
605         struct task_struct *curr, *idle;
606         unsigned long next_balance;
607         struct mm_struct *prev_mm;
608
609         u64 clock;
610
611         atomic_t nr_iowait;
612
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         struct root_domain *rd;
615         struct sched_domain *sd;
616
617         unsigned char idle_at_tick;
618         /* For active balancing */
619         int active_balance;
620         int push_cpu;
621         /* cpu of this runqueue: */
622         int cpu;
623         int online;
624
625         unsigned long avg_load_per_task;
626
627         struct task_struct *migration_thread;
628         struct list_head migration_queue;
629 #endif
630
631         /* calc_load related fields */
632         unsigned long calc_load_update;
633         long calc_load_active;
634
635 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
636 #ifdef CONFIG_SMP
637         int hrtick_csd_pending;
638         struct call_single_data hrtick_csd;
639 #endif
640         struct hrtimer hrtick_timer;
641 #endif
642
643 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
644         /* latency stats */
645         struct sched_info rq_sched_info;
646         unsigned long long rq_cpu_time;
647         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
648
649         /* sys_sched_yield() stats */
650         unsigned int yld_count;
651
652         /* schedule() stats */
653         unsigned int sched_switch;
654         unsigned int sched_count;
655         unsigned int sched_goidle;
656
657         /* try_to_wake_up() stats */
658         unsigned int ttwu_count;
659         unsigned int ttwu_local;
660
661         /* BKL stats */
662         unsigned int bkl_count;
663 #endif
664 };
665
666 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
667
668 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
669 {
670         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
671 }
672
673 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
674 {
675 #ifdef CONFIG_SMP
676         return rq->cpu;
677 #else
678         return 0;
679 #endif
680 }
681
682 /*
683  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
684  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
685  *
686  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
687  * preempt-disabled sections.
688  */
689 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
690         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
691
692 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
693 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
694 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
695 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
696 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
697
698 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
699 {
700         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
701 }
702
703 /*
704  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
705  */
706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
707 # define const_debug __read_mostly
708 #else
709 # define const_debug static const
710 #endif
711
712 /**
713  * runqueue_is_locked
714  *
715  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
716  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
717  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
718  */
719 int runqueue_is_locked(void)
720 {
721         int cpu = get_cpu();
722         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
723         int ret;
724
725         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
726         put_cpu();
727         return ret;
728 }
729
730 /*
731  * Debugging: various feature bits
732  */
733
734 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
735         __SCHED_FEAT_##name ,
736
737 enum {
738 #include "sched_features.h"
739 };
740
741 #undef SCHED_FEAT
742
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
745
746 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
747 #include "sched_features.h"
748         0;
749
750 #undef SCHED_FEAT
751
752 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
753 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
754         #name ,
755
756 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
757 #include "sched_features.h"
758         NULL
759 };
760
761 #undef SCHED_FEAT
762
763 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
764 {
765         int i;
766
767         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
768                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
769                         seq_puts(m, "NO_");
770                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
771         }
772         seq_puts(m, "\n");
773
774         return 0;
775 }
776
777 static ssize_t
778 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
779                 size_t cnt, loff_t *ppos)
780 {
781         char buf[64];
782         char *cmp = buf;
783         int neg = 0;
784         int i;
785
786         if (cnt > 63)
787                 cnt = 63;
788
789         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
790                 return -EFAULT;
791
792         buf[cnt] = 0;
793
794         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
795                 neg = 1;
796                 cmp += 3;
797         }
798
799         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
800                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
801
802                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
803                         if (neg)
804                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
805                         else
806                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
807                         break;
808                 }
809         }
810
811         if (!sched_feat_names[i])
812                 return -EINVAL;
813
814         filp->f_pos += cnt;
815
816         return cnt;
817 }
818
819 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
820 {
821         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
822 }
823
824 static struct file_operations sched_feat_fops = {
825         .open           = sched_feat_open,
826         .write          = sched_feat_write,
827         .read           = seq_read,
828         .llseek         = seq_lseek,
829         .release        = single_release,
830 };
831
832 static __init int sched_init_debug(void)
833 {
834         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
835                         &sched_feat_fops);
836
837         return 0;
838 }
839 late_initcall(sched_init_debug);
840
841 #endif
842
843 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
844
845 /*
846  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
847  * Limited because this is done with IRQs disabled.
848  */
849 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
850
851 /*
852  * ratelimit for updating the group shares.
853  * default: 0.25ms
854  */
855 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
856
857 /*
858  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
859  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
860  * default: 4
861  */
862 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
863
864 /*
865  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
866  * default: 1s
867  */
868 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
869
870 static __read_mostly int scheduler_running;
871
872 /*
873  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
874  * default: 0.95s
875  */
876 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
877
878 static inline u64 global_rt_period(void)
879 {
880         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
881 }
882
883 static inline u64 global_rt_runtime(void)
884 {
885         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
886                 return RUNTIME_INF;
887
888         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
889 }
890
891 #ifndef prepare_arch_switch
892 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
893 #endif
894 #ifndef finish_arch_switch
895 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
896 #endif
897
898 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
899 {
900         return rq->curr == p;
901 }
902
903 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
904 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
905 {
906         return task_current(rq, p);
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 }
912
913 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
914 {
915 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
916         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
917         rq->lock.owner = current;
918 #endif
919         /*
920          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
921          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
922          * prev into current:
923          */
924         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
925
926         spin_unlock_irq(&rq->lock);
927 }
928
929 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
930 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
931 {
932 #ifdef CONFIG_SMP
933         return p->oncpu;
934 #else
935         return task_current(rq, p);
936 #endif
937 }
938
939 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
940 {
941 #ifdef CONFIG_SMP
942         /*
943          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
944          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
945          * here.
946          */
947         next->oncpu = 1;
948 #endif
949 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
950         spin_unlock_irq(&rq->lock);
951 #else
952         spin_unlock(&rq->lock);
953 #endif
954 }
955
956 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
957 {
958 #ifdef CONFIG_SMP
959         /*
960          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
961          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
962          * finished.
963          */
964         smp_wmb();
965         prev->oncpu = 0;
966 #endif
967 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
968         local_irq_enable();
969 #endif
970 }
971 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
972
973 /*
974  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
975  * Must be called interrupts disabled.
976  */
977 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
978         __acquires(rq->lock)
979 {
980         for (;;) {
981                 struct rq *rq = task_rq(p);
982                 spin_lock(&rq->lock);
983                 if (likely(rq == task_rq(p)))
984                         return rq;
985                 spin_unlock(&rq->lock);
986         }
987 }
988
989 /*
990  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
991  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
992  * explicitly disabling preemption.
993  */
994 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         for (;;) {
1000                 local_irq_save(*flags);
1001                 rq = task_rq(p);
1002                 spin_lock(&rq->lock);
1003                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1004                         return rq;
1005                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1006         }
1007 }
1008
1009 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1010 {
1011         struct rq *rq = task_rq(p);
1012
1013         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1014         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1015 }
1016
1017 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1018         __releases(rq->lock)
1019 {
1020         spin_unlock(&rq->lock);
1021 }
1022
1023 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1024         __releases(rq->lock)
1025 {
1026         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1031  */
1032 static struct rq *this_rq_lock(void)
1033         __acquires(rq->lock)
1034 {
1035         struct rq *rq;
1036
1037         local_irq_disable();
1038         rq = this_rq();
1039         spin_lock(&rq->lock);
1040
1041         return rq;
1042 }
1043
1044 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1045 /*
1046  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1047  *
1048  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1049  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1050  * reschedule event.
1051  *
1052  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1053  * rq->lock.
1054  */
1055
1056 /*
1057  * Use hrtick when:
1058  *  - enabled by features
1059  *  - hrtimer is actually high res
1060  */
1061 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1062 {
1063         if (!sched_feat(HRTICK))
1064                 return 0;
1065         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1066                 return 0;
1067         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1068 }
1069
1070 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1071 {
1072         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1073                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * High-resolution timer tick.
1078  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1079  */
1080 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1081 {
1082         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1083
1084         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1085
1086         spin_lock(&rq->lock);
1087         update_rq_clock(rq);
1088         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1089         spin_unlock(&rq->lock);
1090
1091         return HRTIMER_NORESTART;
1092 }
1093
1094 #ifdef CONFIG_SMP
1095 /*
1096  * called from hardirq (IPI) context
1097  */
1098 static void __hrtick_start(void *arg)
1099 {
1100         struct rq *rq = arg;
1101
1102         spin_lock(&rq->lock);
1103         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1104         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1105         spin_unlock(&rq->lock);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Called to set the hrtick timer state.
1110  *
1111  * called with rq->lock held and irqs disabled
1112  */
1113 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1114 {
1115         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1116         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1117
1118         hrtimer_set_expires(timer, time);
1119
1120         if (rq == this_rq()) {
1121                 hrtimer_restart(timer);
1122         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1123                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1124                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1125         }
1126 }
1127
1128 static int
1129 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1130 {
1131         int cpu = (int)(long)hcpu;
1132
1133         switch (action) {
1134         case CPU_UP_CANCELED:
1135         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1136         case CPU_DOWN_PREPARE:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1138         case CPU_DEAD:
1139         case CPU_DEAD_FROZEN:
1140                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1141                 return NOTIFY_OK;
1142         }
1143
1144         return NOTIFY_DONE;
1145 }
1146
1147 static __init void init_hrtick(void)
1148 {
1149         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1150 }
1151 #else
1152 /*
1153  * Called to set the hrtick timer state.
1154  *
1155  * called with rq->lock held and irqs disabled
1156  */
1157 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1158 {
1159         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1160                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1161 }
1162
1163 static inline void init_hrtick(void)
1164 {
1165 }
1166 #endif /* CONFIG_SMP */
1167
1168 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1169 {
1170 #ifdef CONFIG_SMP
1171         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1172
1173         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1174         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1175         rq->hrtick_csd.info = rq;
1176 #endif
1177
1178         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1179         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1180 }
1181 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1182 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1183 {
1184 }
1185
1186 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1187 {
1188 }
1189
1190 static inline void init_hrtick(void)
1191 {
1192 }
1193 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1194
1195 /*
1196  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1197  *
1198  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1199  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1200  * the target CPU.
1201  */
1202 #ifdef CONFIG_SMP
1203
1204 #ifndef tsk_is_polling
1205 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1206 #endif
1207
1208 static void resched_task(struct task_struct *p)
1209 {
1210         int cpu;
1211
1212         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1213
1214         if (test_tsk_need_resched(p))
1215                 return;
1216
1217         set_tsk_need_resched(p);
1218
1219         cpu = task_cpu(p);
1220         if (cpu == smp_processor_id())
1221                 return;
1222
1223         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1224         smp_mb();
1225         if (!tsk_is_polling(p))
1226                 smp_send_reschedule(cpu);
1227 }
1228
1229 static void resched_cpu(int cpu)
1230 {
1231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1232         unsigned long flags;
1233
1234         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1235                 return;
1236         resched_task(cpu_curr(cpu));
1237         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1238 }
1239
1240 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1241 /*
1242  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1243  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1244  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1245  * idle system the next event might even be infinite time into the
1246  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1247  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1248  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1249  * wheel for the next timer event.
1250  */
1251 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1252 {
1253         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1254
1255         if (cpu == smp_processor_id())
1256                 return;
1257
1258         /*
1259          * This is safe, as this function is called with the timer
1260          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1261          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1262          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1263          * timer into account automatically.
1264          */
1265         if (rq->curr != rq->idle)
1266                 return;
1267
1268         /*
1269          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1270          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1271          * idle task through an additional NOOP schedule()
1272          */
1273         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1274
1275         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1276         smp_mb();
1277         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1278                 smp_send_reschedule(cpu);
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1281
1282 #else /* !CONFIG_SMP */
1283 static void resched_task(struct task_struct *p)
1284 {
1285         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1286         set_tsk_need_resched(p);
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_SMP */
1289
1290 #if BITS_PER_LONG == 32
1291 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1292 #else
1293 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1294 #endif
1295
1296 #define WMULT_SHIFT     32
1297
1298 /*
1299  * Shift right and round:
1300  */
1301 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1302
1303 /*
1304  * delta *= weight / lw
1305  */
1306 static unsigned long
1307 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1308                 struct load_weight *lw)
1309 {
1310         u64 tmp;
1311
1312         if (!lw->inv_weight) {
1313                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1314                         lw->inv_weight = 1;
1315                 else
1316                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1317                                 / (lw->weight+1);
1318         }
1319
1320         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1321         /*
1322          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1323          */
1324         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1325                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1326                         WMULT_SHIFT/2);
1327         else
1328                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1329
1330         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1334 {
1335         lw->weight += inc;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1340 {
1341         lw->weight -= dec;
1342         lw->inv_weight = 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1347  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1348  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1349  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1350  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1351  * slice expiry etc.
1352  */
1353
1354 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1355 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1356
1357 /*
1358  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1359  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1360  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1361  * that remained on nice 0.
1362  *
1363  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1364  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1365  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1366  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1367  * the relative distance between them is ~25%.)
1368  */
1369 static const int prio_to_weight[40] = {
1370  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1371  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1372  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1373  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1374  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1375  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1376  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1377  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1378 };
1379
1380 /*
1381  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1382  *
1383  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1384  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1385  * into multiplications:
1386  */
1387 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1388  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1389  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1390  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1391  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1392  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1393  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1394  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1395  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1396 };
1397
1398 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1399
1400 /*
1401  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1402  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1403  * structures to the load-balancing proper:
1404  */
1405 struct rq_iterator {
1406         void *arg;
1407         struct task_struct *(*start)(void *);
1408         struct task_struct *(*next)(void *);
1409 };
1410
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412 static unsigned long
1413 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1415               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1416               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1417
1418 static int
1419 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1420                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1421                    struct rq_iterator *iterator);
1422 #endif
1423
1424 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1425 enum cpuacct_stat_index {
1426         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1427         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1428
1429         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1430 };
1431
1432 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1433 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1434 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1435                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1436 #else
1437 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1438 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1439                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1440 #endif
1441
1442 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_add(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1448 {
1449         update_load_sub(&rq->load, load);
1450 }
1451
1452 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1454
1455 /*
1456  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1457  * leaving it for the final time.
1458  */
1459 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1460 {
1461         struct task_group *parent, *child;
1462         int ret;
1463
1464         rcu_read_lock();
1465         parent = &root_task_group;
1466 down:
1467         ret = (*down)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1471                 parent = child;
1472                 goto down;
1473
1474 up:
1475                 continue;
1476         }
1477         ret = (*up)(parent, data);
1478         if (ret)
1479                 goto out_unlock;
1480
1481         child = parent;
1482         parent = parent->parent;
1483         if (parent)
1484                 goto up;
1485 out_unlock:
1486         rcu_read_unlock();
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1492 {
1493         return 0;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1499 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1500 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1501
1502 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1503 {
1504         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1505         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1506
1507         if (nr_running)
1508                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1509         else
1510                 rq->avg_load_per_task = 0;
1511
1512         return rq->avg_load_per_task;
1513 }
1514
1515 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1516
1517 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1518
1519 /*
1520  * Calculate and set the cpu's group shares.
1521  */
1522 static void
1523 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1524                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1525 {
1526         unsigned long shares;
1527         unsigned long rq_weight;
1528
1529         if (!tg->se[cpu])
1530                 return;
1531
1532         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1533
1534         /*
1535          *           \Sum shares * rq_weight
1536          * shares =  -----------------------
1537          *               \Sum rq_weight
1538          *
1539          */
1540         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1541         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1542
1543         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1544                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1545                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1546                 unsigned long flags;
1547
1548                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1549                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1550
1551                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1552                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1553         }
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1558  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1559  * parent group depends on the shares of its child groups.
1560  */
1561 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1562 {
1563         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1564         unsigned long shares = 0;
1565         struct sched_domain *sd = data;
1566         int i;
1567
1568         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1569                 /*
1570                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1571                  * is one of average load so that when a new task gets to
1572                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1573                  */
1574                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1575                 if (!weight)
1576                         weight = NICE_0_LOAD;
1577
1578                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1579                 rq_weight += weight;
1580                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1581         }
1582
1583         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1584                 shares = tg->shares;
1585
1586         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1587                 shares = tg->shares;
1588
1589         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1590                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1597  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1598  * group is a fraction of its parents load.
1599  */
1600 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1601 {
1602         unsigned long load;
1603         long cpu = (long)data;
1604
1605         if (!tg->parent) {
1606                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1607         } else {
1608                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1609                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1610                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1611         }
1612
1613         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1614
1615         return 0;
1616 }
1617
1618 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1619 {
1620         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1621         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1622
1623         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1624                 sd->last_update = now;
1625                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1626         }
1627 }
1628
1629 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1630 {
1631         spin_unlock(&rq->lock);
1632         update_shares(sd);
1633         spin_lock(&rq->lock);
1634 }
1635
1636 static void update_h_load(long cpu)
1637 {
1638         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1639 }
1640
1641 #else
1642
1643 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1644 {
1645 }
1646
1647 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1648 {
1649 }
1650
1651 #endif
1652
1653 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1654
1655 /*
1656  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1657  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1658  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1659  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1660  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1661  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1662  */
1663 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1664         __releases(this_rq->lock)
1665         __acquires(busiest->lock)
1666         __acquires(this_rq->lock)
1667 {
1668         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1670
1671         return 1;
1672 }
1673
1674 #else
1675 /*
1676  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1677  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1678  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1679  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1680  * regardless of entry order into the function.
1681  */
1682 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1683         __releases(this_rq->lock)
1684         __acquires(busiest->lock)
1685         __acquires(this_rq->lock)
1686 {
1687         int ret = 0;
1688
1689         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1690                 if (busiest < this_rq) {
1691                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1692                         spin_lock(&busiest->lock);
1693                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1694                         ret = 1;
1695                 } else
1696                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1697         }
1698         return ret;
1699 }
1700
1701 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1702
1703 /*
1704  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1705  */
1706 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1707 {
1708         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1709                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1710                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1711                 BUG_ON(1);
1712         }
1713
1714         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1715 }
1716
1717 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1718         __releases(busiest->lock)
1719 {
1720         spin_unlock(&busiest->lock);
1721         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1722 }
1723 #endif
1724
1725 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1726 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1727 {
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         cfs_rq->shares = shares;
1730 #endif
1731 }
1732 #endif
1733
1734 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1735
1736 #include "sched_stats.h"
1737 #include "sched_idletask.c"
1738 #include "sched_fair.c"
1739 #include "sched_rt.c"
1740 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1741 # include "sched_debug.c"
1742 #endif
1743
1744 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1745 #define for_each_class(class) \
1746    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1747
1748 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1749 {
1750         rq->nr_running++;
1751 }
1752
1753 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1754 {
1755         rq->nr_running--;
1756 }
1757
1758 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1759 {
1760         if (task_has_rt_policy(p)) {
1761                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1762                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1763                 return;
1764         }
1765
1766         /*
1767          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1768          */
1769         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1770                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1771                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1772                 return;
1773         }
1774
1775         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1776         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1777 }
1778
1779 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1780 {
1781         s64 diff = sample - *avg;
1782         *avg += diff >> 3;
1783 }
1784
1785 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1786 {
1787         if (wakeup)
1788                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1789
1790         sched_info_queued(p);
1791         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1792         p->se.on_rq = 1;
1793 }
1794
1795 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1796 {
1797         if (sleep) {
1798                 if (p->se.last_wakeup) {
1799                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1800                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1801                         p->se.last_wakeup = 0;
1802                 } else {
1803                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1804                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1805                 }
1806         }
1807
1808         sched_info_dequeued(p);
1809         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1810         p->se.on_rq = 0;
1811 }
1812
1813 /*
1814  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1815  */
1816 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1817 {
1818         return p->static_prio;
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1823  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1824  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1825  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1826  * estimator recalculates.
1827  */
1828 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1829 {
1830         int prio;
1831
1832         if (task_has_rt_policy(p))
1833                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1834         else
1835                 prio = __normal_prio(p);
1836         return prio;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1841  * taken into account by the scheduler. This value might
1842  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1843  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1844  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1845  */
1846 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1847 {
1848         p->normal_prio = normal_prio(p);
1849         /*
1850          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1851          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1852          * to the normal priority:
1853          */
1854         if (!rt_prio(p->prio))
1855                 return p->normal_prio;
1856         return p->prio;
1857 }
1858
1859 /*
1860  * activate_task - move a task to the runqueue.
1861  */
1862 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1863 {
1864         if (task_contributes_to_load(p))
1865                 rq->nr_uninterruptible--;
1866
1867         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1868         inc_nr_running(rq);
1869 }
1870
1871 /*
1872  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1873  */
1874 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1875 {
1876         if (task_contributes_to_load(p))
1877                 rq->nr_uninterruptible++;
1878
1879         dequeue_task(rq, p, sleep);
1880         dec_nr_running(rq);
1881 }
1882
1883 /**
1884  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1885  * @p: the task in question.
1886  */
1887 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1888 {
1889         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1890 }
1891
1892 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1893 {
1894         set_task_rq(p, cpu);
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896         /*
1897          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1898          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1899          * per-task data have been completed by this moment.
1900          */
1901         smp_wmb();
1902         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1903 #endif
1904 }
1905
1906 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1907                                        const struct sched_class *prev_class,
1908                                        int oldprio, int running)
1909 {
1910         if (prev_class != p->sched_class) {
1911                 if (prev_class->switched_from)
1912                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1913                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1914         } else
1915                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1916 }
1917
1918 #ifdef CONFIG_SMP
1919
1920 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1921 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1922 {
1923         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Is this task likely cache-hot:
1928  */
1929 static int
1930 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1931 {
1932         s64 delta;
1933
1934         /*
1935          * Buddy candidates are cache hot:
1936          */
1937         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1938                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1939                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1940                 return 1;
1941
1942         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1943                 return 0;
1944
1945         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1946                 return 1;
1947         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1948                 return 0;
1949
1950         delta = now - p->se.exec_start;
1951
1952         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1953 }
1954
1955
1956 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1957 {
1958         int old_cpu = task_cpu(p);
1959         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1960         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1961                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1962         u64 clock_offset;
1963
1964         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1965
1966         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1967
1968 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1969         if (p->se.wait_start)
1970                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1971         if (p->se.sleep_start)
1972                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1973         if (p->se.block_start)
1974                 p->se.block_start -= clock_offset;
1975 #endif
1976         if (old_cpu != new_cpu) {
1977                 p->se.nr_migrations++;
1978                 new_rq->nr_migrations_in++;
1979 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1980                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1981                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1982 #endif
1983                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
1984                                      1, 1, NULL, 0);
1985         }
1986         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1987                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1988
1989         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1990 }
1991
1992 struct migration_req {
1993         struct list_head list;
1994
1995         struct task_struct *task;
1996         int dest_cpu;
1997
1998         struct completion done;
1999 };
2000
2001 /*
2002  * The task's runqueue lock must be held.
2003  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2004  */
2005 static int
2006 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2007 {
2008         struct rq *rq = task_rq(p);
2009
2010         /*
2011          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2012          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2013          */
2014         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2015                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2016                 return 0;
2017         }
2018
2019         init_completion(&req->done);
2020         req->task = p;
2021         req->dest_cpu = dest_cpu;
2022         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2023
2024         return 1;
2025 }
2026
2027 /*
2028  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2029  *                              context switch.
2030  *
2031  * @p must not be current.
2032  */
2033 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2034 {
2035         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2036         int running;
2037         struct rq *rq;
2038
2039         nvcsw   = p->nvcsw;
2040         nivcsw  = p->nivcsw;
2041         for (;;) {
2042                 /*
2043                  * The runqueue is assigned before the actual context
2044                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2045                  *
2046                  * We could check initially without the lock but it is
2047                  * very likely that we need to take the lock in every
2048                  * iteration.
2049                  */
2050                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2051                 running = task_running(rq, p);
2052                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2053
2054                 if (likely(!running))
2055                         break;
2056                 /*
2057                  * The switch count is incremented before the actual
2058                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2059                  * sure at least one completed.
2060                  */
2061                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2062                         break;
2063                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2064                         break;
2065
2066                 cpu_relax();
2067         }
2068 }
2069
2070 /*
2071  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2072  *
2073  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2074  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2075  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2076  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2077  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2078  * @p has remained unscheduled the whole time.
2079  *
2080  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2081  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2082  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2083  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2084  * waiting to become inactive.
2085  */
2086 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2087 {
2088         unsigned long flags;
2089         int running, on_rq;
2090         unsigned long ncsw;
2091         struct rq *rq;
2092
2093         for (;;) {
2094                 /*
2095                  * We do the initial early heuristics without holding
2096                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2097                  * the runqueue lock when things look like they will
2098                  * work out!
2099                  */
2100                 rq = task_rq(p);
2101
2102                 /*
2103                  * If the task is actively running on another CPU
2104                  * still, just relax and busy-wait without holding
2105                  * any locks.
2106                  *
2107                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2108                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2109                  * But we don't care, since "task_running()" will
2110                  * return false if the runqueue has changed and p
2111                  * is actually now running somewhere else!
2112                  */
2113                 while (task_running(rq, p)) {
2114                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2115                                 return 0;
2116                         cpu_relax();
2117                 }
2118
2119                 /*
2120                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2121                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2122                  * just go back and repeat.
2123                  */
2124                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2125                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2126                 running = task_running(rq, p);
2127                 on_rq = p->se.on_rq;
2128                 ncsw = 0;
2129                 if (!match_state || p->state == match_state)
2130                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2131                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2132
2133                 /*
2134                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2135                  */
2136                 if (unlikely(!ncsw))
2137                         break;
2138
2139                 /*
2140                  * Was it really running after all now that we
2141                  * checked with the proper locks actually held?
2142                  *
2143                  * Oops. Go back and try again..
2144                  */
2145                 if (unlikely(running)) {
2146                         cpu_relax();
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 /*
2151                  * It's not enough that it's not actively running,
2152                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2153                  * preempted!
2154                  *
2155                  * So if it was still runnable (but just not actively
2156                  * running right now), it's preempted, and we should
2157                  * yield - it could be a while.
2158                  */
2159                 if (unlikely(on_rq)) {
2160                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2161                         continue;
2162                 }
2163
2164                 /*
2165                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2166                  * runnable, which means that it will never become
2167                  * running in the future either. We're all done!
2168                  */
2169                 break;
2170         }
2171
2172         return ncsw;
2173 }
2174
2175 /***
2176  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2177  * @p: the to-be-kicked thread
2178  *
2179  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2180  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2181  *
2182  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2183  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2184  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2185  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2186  * achieved as well.
2187  */
2188 void kick_process(struct task_struct *p)
2189 {
2190         int cpu;
2191
2192         preempt_disable();
2193         cpu = task_cpu(p);
2194         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2195                 smp_send_reschedule(cpu);
2196         preempt_enable();
2197 }
2198 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2199
2200 /*
2201  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2202  * according to the scheduling class and "nice" value.
2203  *
2204  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2205  * balance conservatively.
2206  */
2207 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2208 {
2209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2210         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2211
2212         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2213                 return total;
2214
2215         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2220  * according to the scheduling class and "nice" value.
2221  */
2222 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2223 {
2224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2225         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2226
2227         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2228                 return total;
2229
2230         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2231 }
2232
2233 /*
2234  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2235  * domain.
2236  */
2237 static struct sched_group *
2238 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2239 {
2240         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2241         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2242         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2243         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2244
2245         do {
2246                 unsigned long load, avg_load;
2247                 int local_group;
2248                 int i;
2249
2250                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2251                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2252                                         &p->cpus_allowed))
2253                         continue;
2254
2255                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2256                                                sched_group_cpus(group));
2257
2258                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2259                 avg_load = 0;
2260
2261                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2262                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2263                         if (local_group)
2264                                 load = source_load(i, load_idx);
2265                         else
2266                                 load = target_load(i, load_idx);
2267
2268                         avg_load += load;
2269                 }
2270
2271                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2272                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2273                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2274
2275                 if (local_group) {
2276                         this_load = avg_load;
2277                         this = group;
2278                 } else if (avg_load < min_load) {
2279                         min_load = avg_load;
2280                         idlest = group;
2281                 }
2282         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2283
2284         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2285                 return NULL;
2286         return idlest;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2291  */
2292 static int
2293 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2294 {
2295         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2296         int idlest = -1;
2297         int i;
2298
2299         /* Traverse only the allowed CPUs */
2300         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2301                 load = weighted_cpuload(i);
2302
2303                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2304                         min_load = load;
2305                         idlest = i;
2306                 }
2307         }
2308
2309         return idlest;
2310 }
2311
2312 /*
2313  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2314  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2315  * SD_BALANCE_EXEC.
2316  *
2317  * Balance, ie. select the least loaded group.
2318  *
2319  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2320  *
2321  * preempt must be disabled.
2322  */
2323 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2324 {
2325         struct task_struct *t = current;
2326         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2327
2328         for_each_domain(cpu, tmp) {
2329                 /*
2330                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2331                  */
2332                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2333                         break;
2334                 if (tmp->flags & flag)
2335                         sd = tmp;
2336         }
2337
2338         if (sd)
2339                 update_shares(sd);
2340
2341         while (sd) {
2342                 struct sched_group *group;
2343                 int new_cpu, weight;
2344
2345                 if (!(sd->flags & flag)) {
2346                         sd = sd->child;
2347                         continue;
2348                 }
2349
2350                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2351                 if (!group) {
2352                         sd = sd->child;
2353                         continue;
2354                 }
2355
2356                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2357                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2358                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2359                         sd = sd->child;
2360                         continue;
2361                 }
2362
2363                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2364                 cpu = new_cpu;
2365                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2366                 sd = NULL;
2367                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2368                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2369                                 break;
2370                         if (tmp->flags & flag)
2371                                 sd = tmp;
2372                 }
2373                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2374         }
2375
2376         return cpu;
2377 }
2378
2379 #endif /* CONFIG_SMP */
2380
2381 /**
2382  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2383  * @p:          the task to evaluate
2384  * @func:       the function to be called
2385  * @info:       the function call argument
2386  *
2387  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2388  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2389  */
2390 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2391                               void (*func) (void *info), void *info)
2392 {
2393         int cpu;
2394
2395         preempt_disable();
2396         cpu = task_cpu(p);
2397         if (task_curr(p))
2398                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2399         preempt_enable();
2400 }
2401
2402 /***
2403  * try_to_wake_up - wake up a thread
2404  * @p: the to-be-woken-up thread
2405  * @state: the mask of task states that can be woken
2406  * @sync: do a synchronous wakeup?
2407  *
2408  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2409  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2410  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2411  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2412  * runnable without the overhead of this.
2413  *
2414  * returns failure only if the task is already active.
2415  */
2416 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2417 {
2418         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2419         unsigned long flags;
2420         long old_state;
2421         struct rq *rq;
2422
2423         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2424                 sync = 0;
2425
2426 #ifdef CONFIG_SMP
2427         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2428                 struct sched_domain *sd;
2429
2430                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2431                 cpu = task_cpu(p);
2432
2433                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2434                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2435                                 update_shares(sd);
2436                                 break;
2437                         }
2438                 }
2439         }
2440 #endif
2441
2442         smp_wmb();
2443         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2444         update_rq_clock(rq);
2445         old_state = p->state;
2446         if (!(old_state & state))
2447                 goto out;
2448
2449         if (p->se.on_rq)
2450                 goto out_running;
2451
2452         cpu = task_cpu(p);
2453         orig_cpu = cpu;
2454         this_cpu = smp_processor_id();
2455
2456 #ifdef CONFIG_SMP
2457         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2458                 goto out_activate;
2459
2460         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2461         if (cpu != orig_cpu) {
2462                 set_task_cpu(p, cpu);
2463                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2464                 /* might preempt at this point */
2465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2466                 old_state = p->state;
2467                 if (!(old_state & state))
2468                         goto out;
2469                 if (p->se.on_rq)
2470                         goto out_running;
2471
2472                 this_cpu = smp_processor_id();
2473                 cpu = task_cpu(p);
2474         }
2475
2476 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2477         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2478         if (cpu == this_cpu)
2479                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2480         else {
2481                 struct sched_domain *sd;
2482                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2483                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2484                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2485                                 break;
2486                         }
2487                 }
2488         }
2489 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2490
2491 out_activate:
2492 #endif /* CONFIG_SMP */
2493         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2494         if (sync)
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2496         if (orig_cpu != cpu)
2497                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2498         if (cpu == this_cpu)
2499                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2500         else
2501                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2502         activate_task(rq, p, 1);
2503         success = 1;
2504
2505         /*
2506          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2507          */
2508         if (!in_interrupt()) {
2509                 struct sched_entity *se = &current->se;
2510                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2511
2512                 if (se->last_wakeup)
2513                         sample -= se->last_wakeup;
2514                 else
2515                         sample -= se->start_runtime;
2516                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2517
2518                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2519         }
2520
2521 out_running:
2522         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2523         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2524
2525         p->state = TASK_RUNNING;
2526 #ifdef CONFIG_SMP
2527         if (p->sched_class->task_wake_up)
2528                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2529 #endif
2530 out:
2531         task_rq_unlock(rq, &flags);
2532
2533         return success;
2534 }
2535
2536 /**
2537  * wake_up_process - Wake up a specific process
2538  * @p: The process to be woken up.
2539  *
2540  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2541  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2542  * running.
2543  *
2544  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2545  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2546  */
2547 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2548 {
2549         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2550 }
2551 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2552
2553 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2554 {
2555         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2560  * p is forked by current.
2561  *
2562  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2563  */
2564 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2565 {
2566         p->se.exec_start                = 0;
2567         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2568         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2569         p->se.nr_migrations             = 0;
2570         p->se.last_wakeup               = 0;
2571         p->se.avg_overlap               = 0;
2572         p->se.start_runtime             = 0;
2573         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2574
2575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2576         p->se.wait_start                        = 0;
2577         p->se.wait_max                          = 0;
2578         p->se.wait_count                        = 0;
2579         p->se.wait_sum                          = 0;
2580
2581         p->se.sleep_start                       = 0;
2582         p->se.sleep_max                         = 0;
2583         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2584
2585         p->se.block_start                       = 0;
2586         p->se.block_max                         = 0;
2587         p->se.exec_max                          = 0;
2588         p->se.slice_max                         = 0;
2589
2590         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2591         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2592         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2593         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2594         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2595         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2596
2597         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2598         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2599         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2600         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2601         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2602         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2603         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2604         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2605         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2606
2607 #endif
2608
2609         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2610         p->se.on_rq = 0;
2611         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2612
2613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2614         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2615 #endif
2616
2617         /*
2618          * We mark the process as running here, but have not actually
2619          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2620          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2621          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2622          */
2623         p->state = TASK_RUNNING;
2624 }
2625
2626 /*
2627  * fork()/clone()-time setup:
2628  */
2629 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2630 {
2631         int cpu = get_cpu();
2632
2633         __sched_fork(p);
2634
2635 #ifdef CONFIG_SMP
2636         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2637 #endif
2638         set_task_cpu(p, cpu);
2639
2640         /*
2641          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2642          */
2643         p->prio = current->normal_prio;
2644
2645         /*
2646          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2647          */
2648         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2649                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2650                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2651
2652                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2653                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2654
2655                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2656                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2657                         set_load_weight(p);
2658                 }
2659
2660                 /*
2661                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2662                  * fulfilled its duty:
2663                  */
2664                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2665         }
2666
2667         if (!rt_prio(p->prio))
2668                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2669
2670 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2671         if (likely(sched_info_on()))
2672                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2673 #endif
2674 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2675         p->oncpu = 0;
2676 #endif
2677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2678         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2679         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2680 #endif
2681         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2682
2683         put_cpu();
2684 }
2685
2686 /*
2687  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2688  *
2689  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2690  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2691  * on the runqueue and wakes it.
2692  */
2693 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2694 {
2695         unsigned long flags;
2696         struct rq *rq;
2697
2698         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2699         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2700         update_rq_clock(rq);
2701
2702         p->prio = effective_prio(p);
2703
2704         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2705                 activate_task(rq, p, 0);
2706         } else {
2707                 /*
2708                  * Let the scheduling class do new task startup
2709                  * management (if any):
2710                  */
2711                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2712                 inc_nr_running(rq);
2713         }
2714         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2715         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2716 #ifdef CONFIG_SMP
2717         if (p->sched_class->task_wake_up)
2718                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2719 #endif
2720         task_rq_unlock(rq, &flags);
2721 }
2722
2723 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2724
2725 /**
2726  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2727  * @notifier: notifier struct to register
2728  */
2729 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2730 {
2731         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2734
2735 /**
2736  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2737  * @notifier: notifier struct to unregister
2738  *
2739  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2740  */
2741 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2742 {
2743         hlist_del(&notifier->link);
2744 }
2745 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2746
2747 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2748 {
2749         struct preempt_notifier *notifier;
2750         struct hlist_node *node;
2751
2752         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2753                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2754 }
2755
2756 static void
2757 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2758                                  struct task_struct *next)
2759 {
2760         struct preempt_notifier *notifier;
2761         struct hlist_node *node;
2762
2763         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2764                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2765 }
2766
2767 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2768
2769 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2770 {
2771 }
2772
2773 static void
2774 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2775                                  struct task_struct *next)
2776 {
2777 }
2778
2779 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2780
2781 /**
2782  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2783  * @rq: the runqueue preparing to switch
2784  * @prev: the current task that is being switched out
2785  * @next: the task we are going to switch to.
2786  *
2787  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2788  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2789  * switch.
2790  *
2791  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2792  * hooks.
2793  */
2794 static inline void
2795 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2796                     struct task_struct *next)
2797 {
2798         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2799         prepare_lock_switch(rq, next);
2800         prepare_arch_switch(next);
2801 }
2802
2803 /**
2804  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2805  * @rq: runqueue associated with task-switch
2806  * @prev: the thread we just switched away from.
2807  *
2808  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2809  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2810  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2811  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2812  *
2813  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2814  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2815  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2816  * details.)
2817  */
2818 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2819         __releases(rq->lock)
2820 {
2821         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2822         long prev_state;
2823 #ifdef CONFIG_SMP
2824         int post_schedule = 0;
2825
2826         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2827                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2828 #endif
2829
2830         rq->prev_mm = NULL;
2831
2832         /*
2833          * A task struct has one reference for the use as "current".
2834          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2835          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2836          * the scheduled task must drop that reference.
2837          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2838          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2839          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2840          * be dropped twice.
2841          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2842          */
2843         prev_state = prev->state;
2844         finish_arch_switch(prev);
2845         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2846         finish_lock_switch(rq, prev);
2847 #ifdef CONFIG_SMP
2848         if (post_schedule)
2849                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2850 #endif
2851
2852         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2853         if (mm)
2854                 mmdrop(mm);
2855         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2856                 /*
2857                  * Remove function-return probe instances associated with this
2858                  * task and put them back on the free list.
2859                  */
2860                 kprobe_flush_task(prev);
2861                 put_task_struct(prev);
2862         }
2863 }
2864
2865 /**
2866  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2867  * @prev: the thread we just switched away from.
2868  */
2869 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2870         __releases(rq->lock)
2871 {
2872         struct rq *rq = this_rq();
2873
2874         finish_task_switch(rq, prev);
2875 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2876         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2877         preempt_enable();
2878 #endif
2879         if (current->set_child_tid)
2880                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * context_switch - switch to the new MM and the new
2885  * thread's register state.
2886  */
2887 static inline void
2888 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2889                struct task_struct *next)
2890 {
2891         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2892
2893         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2894         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2895         mm = next->mm;
2896         oldmm = prev->active_mm;
2897         /*
2898          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2899          * combine the page table reload and the switch backend into
2900          * one hypercall.
2901          */
2902         arch_start_context_switch(prev);
2903
2904         if (unlikely(!mm)) {
2905                 next->active_mm = oldmm;
2906                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2907                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2908         } else
2909                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2910
2911         if (unlikely(!prev->mm)) {
2912                 prev->active_mm = NULL;
2913                 rq->prev_mm = oldmm;
2914         }
2915         /*
2916          * Since the runqueue lock will be released by the next
2917          * task (which is an invalid locking op but in the case
2918          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2919          * do an early lockdep release here:
2920          */
2921 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2922         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2923 #endif
2924
2925         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2926         switch_to(prev, next, prev);
2927
2928         barrier();
2929         /*
2930          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2931          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2932          * frame will be invalid.
2933          */
2934         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2935 }
2936
2937 /*
2938  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2939  *
2940  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2941  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2942  * number of context switches performed since bootup.
2943  */
2944 unsigned long nr_running(void)
2945 {
2946         unsigned long i, sum = 0;
2947
2948         for_each_online_cpu(i)
2949                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2950
2951         return sum;
2952 }
2953
2954 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2955 {
2956         unsigned long i, sum = 0;
2957
2958         for_each_possible_cpu(i)
2959                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2960
2961         /*
2962          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2963          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2964          */
2965         if (unlikely((long)sum < 0))
2966                 sum = 0;
2967
2968         return sum;
2969 }
2970
2971 unsigned long long nr_context_switches(void)
2972 {
2973         int i;
2974         unsigned long long sum = 0;
2975
2976         for_each_possible_cpu(i)
2977                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2978
2979         return sum;
2980 }
2981
2982 unsigned long nr_iowait(void)
2983 {
2984         unsigned long i, sum = 0;
2985
2986         for_each_possible_cpu(i)
2987                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2988
2989         return sum;
2990 }
2991
2992 /* Variables and functions for calc_load */
2993 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2994 static unsigned long calc_load_update;
2995 unsigned long avenrun[3];
2996 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2997
2998 /**
2999  * get_avenrun - get the load average array
3000  * @loads:      pointer to dest load array
3001  * @offset:     offset to add
3002  * @shift:      shift count to shift the result left
3003  *
3004  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3005  */
3006 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3007 {
3008         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3009         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3010         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3011 }
3012
3013 static unsigned long
3014 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3015 {
3016         load *= exp;
3017         load += active * (FIXED_1 - exp);
3018         return load >> FSHIFT;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3023  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3024  */
3025 void calc_global_load(void)
3026 {
3027         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3028         long active;
3029
3030         if (time_before(jiffies, upd))
3031                 return;
3032
3033         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3034         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3035
3036         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3037         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3038         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3039
3040         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3041 }
3042
3043 /*
3044  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3045  */
3046 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3047 {
3048         long nr_active, delta;
3049
3050         nr_active = this_rq->nr_running;
3051         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3052
3053         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3054                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3055                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3056                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3057         }
3058 }
3059
3060 /*
3061  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3062  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3063  */
3064 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3065 {
3066         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3067 }
3068
3069 /*
3070  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3071  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3072  */
3073 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3074 {
3075         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3076         int i, scale;
3077
3078         this_rq->nr_load_updates++;
3079
3080         /* Update our load: */
3081         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3082                 unsigned long old_load, new_load;
3083
3084                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3085
3086                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3087                 new_load = this_load;
3088                 /*
3089                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3090                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3091                  * example.
3092                  */
3093                 if (new_load > old_load)
3094                         new_load += scale-1;
3095                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3096         }
3097
3098         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3099                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3100                 calc_load_account_active(this_rq);
3101         }
3102 }
3103
3104 #ifdef CONFIG_SMP
3105
3106 /*
3107  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3108  *
3109  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3110  * you need to do so manually before calling.
3111  */
3112 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3113         __acquires(rq1->lock)
3114         __acquires(rq2->lock)
3115 {
3116         BUG_ON(!irqs_disabled());
3117         if (rq1 == rq2) {
3118                 spin_lock(&rq1->lock);
3119                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3120         } else {
3121                 if (rq1 < rq2) {
3122                         spin_lock(&rq1->lock);
3123                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3124                 } else {
3125                         spin_lock(&rq2->lock);
3126                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3127                 }
3128         }
3129         update_rq_clock(rq1);
3130         update_rq_clock(rq2);
3131 }
3132
3133 /*
3134  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3135  *
3136  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3137  * you need to do so manually after calling.
3138  */
3139 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3140         __releases(rq1->lock)
3141         __releases(rq2->lock)
3142 {
3143         spin_unlock(&rq1->lock);
3144         if (rq1 != rq2)
3145                 spin_unlock(&rq2->lock);
3146         else
3147                 __release(rq2->lock);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3152  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3153  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3154  * the cpu_allowed mask is restored.
3155  */
3156 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3157 {
3158         struct migration_req req;
3159         unsigned long flags;
3160         struct rq *rq;
3161
3162         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3163         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3164             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3165                 goto out;
3166
3167         /* force the process onto the specified CPU */
3168         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3169                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3170                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3171
3172                 get_task_struct(mt);
3173                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3174                 wake_up_process(mt);
3175                 put_task_struct(mt);
3176                 wait_for_completion(&req.done);
3177
3178                 return;
3179         }
3180 out:
3181         task_rq_unlock(rq, &flags);
3182 }
3183
3184 /*
3185  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3186  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3187  */
3188 void sched_exec(void)
3189 {
3190         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3191         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3192         put_cpu();
3193         if (new_cpu != this_cpu)
3194                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3199  * Both runqueues must be locked.
3200  */
3201 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3202                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3203 {
3204         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3205         set_task_cpu(p, this_cpu);
3206         activate_task(this_rq, p, 0);
3207         /*
3208          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3209          * to be always true for them.
3210          */
3211         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3212 }
3213
3214 /*
3215  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3216  */
3217 static
3218 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3219                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3220                      int *all_pinned)
3221 {
3222         int tsk_cache_hot = 0;
3223         /*
3224          * We do not migrate tasks that are:
3225          * 1) running (obviously), or
3226          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3227          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3228          */
3229         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3230                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3231                 return 0;
3232         }
3233         *all_pinned = 0;
3234
3235         if (task_running(rq, p)) {
3236                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3237                 return 0;
3238         }
3239
3240         /*
3241          * Aggressive migration if:
3242          * 1) task is cache cold, or
3243          * 2) too many balance attempts have failed.
3244          */
3245
3246         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3247         if (!tsk_cache_hot ||
3248                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3249 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3250                 if (tsk_cache_hot) {
3251                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3252                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3253                 }
3254 #endif
3255                 return 1;
3256         }
3257
3258         if (tsk_cache_hot) {
3259                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3260                 return 0;
3261         }
3262         return 1;
3263 }
3264
3265 static unsigned long
3266 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3267               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3268               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3269               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3270 {
3271         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3272         struct task_struct *p;
3273         long rem_load_move = max_load_move;
3274
3275         if (max_load_move == 0)
3276                 goto out;
3277
3278         pinned = 1;
3279
3280         /*
3281          * Start the load-balancing iterator:
3282          */
3283         p = iterator->start(iterator->arg);
3284 next:
3285         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3286                 goto out;
3287
3288         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3289             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3290                 p = iterator->next(iterator->arg);
3291                 goto next;
3292         }
3293
3294         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3295         pulled++;
3296         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3297
3298 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3299         /*
3300          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3301          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3302          * section.
3303          */
3304         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3305                 goto out;
3306 #endif
3307
3308         /*
3309          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3310          */
3311         if (rem_load_move > 0) {
3312                 if (p->prio < *this_best_prio)
3313                         *this_best_prio = p->prio;
3314                 p = iterator->next(iterator->arg);
3315                 goto next;
3316         }
3317 out:
3318         /*
3319          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3320          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3321          * inside pull_task().
3322          */
3323         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3324
3325         if (all_pinned)
3326                 *all_pinned = pinned;
3327
3328         return max_load_move - rem_load_move;
3329 }
3330
3331 /*
3332  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3333  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3334  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3335  *
3336  * Called with both runqueues locked.
3337  */
3338 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3339                       unsigned long max_load_move,
3340                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3341                       int *all_pinned)
3342 {
3343         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3344         unsigned long total_load_moved = 0;
3345         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3346
3347         do {
3348                 total_load_moved +=
3349                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3350                                 max_load_move - total_load_moved,
3351                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3352                 class = class->next;
3353
3354 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3355                 /*
3356                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3357                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3358                  * the critical section.
3359                  */
3360                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3361                         break;
3362 #endif
3363         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3364
3365         return total_load_moved > 0;
3366 }
3367
3368 static int
3369 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3370                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3371                    struct rq_iterator *iterator)
3372 {
3373         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3374         int pinned = 0;
3375
3376         while (p) {
3377                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3378                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3379                         /*
3380                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3381                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3382                          * stats here rather than inside pull_task().
3383                          */
3384                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3385
3386                         return 1;
3387                 }
3388                 p = iterator->next(iterator->arg);
3389         }
3390
3391         return 0;
3392 }
3393
3394 /*
3395  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3396  * part of active balancing operations within "domain".
3397  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3398  *
3399  * Called with both runqueues locked.
3400  */
3401 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3402                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3403 {
3404         const struct sched_class *class;
3405
3406         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3407                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3408                         return 1;
3409
3410         return 0;
3411 }
3412 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3413 /*
3414  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3415  *              during load balancing.
3416  */
3417 struct sd_lb_stats {
3418         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3419         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3420         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3421         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3422         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3423
3424         /** Statistics of this group */
3425         unsigned long this_load;
3426         unsigned long this_load_per_task;
3427         unsigned long this_nr_running;
3428
3429         /* Statistics of the busiest group */
3430         unsigned long max_load;
3431         unsigned long busiest_load_per_task;
3432         unsigned long busiest_nr_running;
3433
3434         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3435 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3436         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3437         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3438         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3439         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3440         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3441         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3442 #endif
3443 };
3444
3445 /*
3446  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3447  */
3448 struct sg_lb_stats {
3449         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3450         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3451         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3452         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3453         unsigned long group_capacity;
3454         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3455 };
3456
3457 /**
3458  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3459  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3460  */
3461 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3462 {
3463         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3464 }
3465
3466 /**
3467  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3468  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3469  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3470  */
3471 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3472                                         enum cpu_idle_type idle)
3473 {
3474         int load_idx;
3475
3476         switch (idle) {
3477         case CPU_NOT_IDLE:
3478                 load_idx = sd->busy_idx;
3479                 break;
3480
3481         case CPU_NEWLY_IDLE:
3482                 load_idx = sd->newidle_idx;
3483                 break;
3484         default:
3485                 load_idx = sd->idle_idx;
3486                 break;
3487         }
3488
3489         return load_idx;
3490 }
3491
3492
3493 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3494 /**
3495  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3496  * the given sched_domain, during load balancing.
3497  *
3498  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3499  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3500  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3501  */
3502 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3503         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3504 {
3505         /*
3506          * Busy processors will not participate in power savings
3507          * balance.
3508          */
3509         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3510                 sds->power_savings_balance = 0;
3511         else {
3512                 sds->power_savings_balance = 1;
3513                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3514                 sds->leader_nr_running = 0;
3515         }
3516 }
3517
3518 /**
3519  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3520  * sched_domain while performing load balancing.
3521  *
3522  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3523  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3524  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3525  *              load balancing ?
3526  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3527  */
3528 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3529         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3530 {
3531
3532         if (!sds->power_savings_balance)
3533                 return;
3534
3535         /*
3536          * If the local group is idle or completely loaded
3537          * no need to do power savings balance at this domain
3538          */
3539         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3540                                 !sds->this_nr_running))
3541                 sds->power_savings_balance = 0;
3542
3543         /*
3544          * If a group is already running at full capacity or idle,
3545          * don't include that group in power savings calculations
3546          */
3547         if (!sds->power_savings_balance ||
3548                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3549                 !sgs->sum_nr_running)
3550                 return;
3551
3552         /*
3553          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3554          * This is the group from where we need to pick up the load
3555          * for saving power
3556          */
3557         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3558             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3559              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3560                 sds->group_min = group;
3561                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3562                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3563                                                 sgs->sum_nr_running;
3564         }
3565
3566         /*
3567          * Calculate the group which is almost near its
3568          * capacity but still has some space to pick up some load
3569          * from other group and save more power
3570          */
3571         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3572                 return;
3573
3574         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3575             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3576              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3577                 sds->group_leader = group;
3578                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3579         }
3580 }
3581
3582 /**
3583  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3584  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3585  *      under consideration.
3586  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3587  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3588  *
3589  * Description:
3590  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3591  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3592  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3593  *
3594  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3595  * Else returns 0.
3596  */
3597 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3598                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3599 {
3600         if (!sds->power_savings_balance)
3601                 return 0;
3602
3603         if (sds->this != sds->group_leader ||
3604                         sds->group_leader == sds->group_min)
3605                 return 0;
3606
3607         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3608         sds->busiest = sds->group_min;
3609
3610         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3611                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3612                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3613         }
3614
3615         return 1;
3616
3617 }
3618 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3619 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3620         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3621 {
3622         return;
3623 }
3624
3625 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3626         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3627 {
3628         return;
3629 }
3630
3631 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3632                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3633 {
3634         return 0;
3635 }
3636 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3637
3638
3639 /**
3640  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3641  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3642  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3643  * @idle: Idle status of this_cpu
3644  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3645  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3646  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3647  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3648  * @balance: Should we balance.
3649  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3650  */
3651 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3652                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3653                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3654                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3655 {
3656         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3657         int i;
3658         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3659         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3660         unsigned long avg_load_per_task;
3661
3662         if (local_group)
3663                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3664
3665         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3666         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3667         max_cpu_load = 0;
3668         min_cpu_load = ~0UL;
3669
3670         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3671                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3672
3673                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3674                         *sd_idle = 0;
3675
3676                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3677                 if (local_group) {
3678                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3679                                 first_idle_cpu = 1;
3680                                 balance_cpu = i;
3681                         }
3682
3683                         load = target_load(i, load_idx);
3684                 } else {
3685                         load = source_load(i, load_idx);
3686                         if (load > max_cpu_load)
3687                                 max_cpu_load = load;
3688                         if (min_cpu_load > load)
3689                                 min_cpu_load = load;
3690                 }
3691
3692                 sgs->group_load += load;
3693                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3694                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3695
3696                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3697         }
3698
3699         /*
3700          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3701          * is eligible for doing load balancing at this and above
3702          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3703          * to do the newly idle load balance.
3704          */
3705         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3706             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3707                 *balance = 0;
3708                 return;
3709         }
3710
3711         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3712         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3713                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3714
3715
3716         /*
3717          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3718          * than the average weight of two tasks.
3719          *
3720          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3721          *      might not be a suitable number - should we keep a
3722          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3723          *      the hierarchy?
3724          */
3725         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3726                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3727
3728         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3729                 sgs->group_imb = 1;
3730
3731         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3732
3733 }
3734
3735 /**
3736  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3737  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3738  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3739  * @idle: Idle status of this_cpu
3740  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3741  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3742  * @balance: Should we balance.
3743  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3744  */
3745 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3746                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3747                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3748                         struct sd_lb_stats *sds)
3749 {
3750         struct sched_group *group = sd->groups;
3751         struct sg_lb_stats sgs;
3752         int load_idx;
3753
3754         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3755         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3756
3757         do {
3758                 int local_group;
3759
3760                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3761                                                sched_group_cpus(group));
3762                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3763                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3764                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3765
3766                 if (local_group && balance && !(*balance))
3767                         return;
3768
3769                 sds->total_load += sgs.group_load;
3770                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3771
3772                 if (local_group) {
3773                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3774                         sds->this = group;
3775                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3776                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3777                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3778                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3779                                 sgs.group_imb)) {
3780                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3781                         sds->busiest = group;
3782                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3783                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3784                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3785                 }
3786
3787                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3788                 group = group->next;
3789         } while (group != sd->groups);
3790
3791 }
3792
3793 /**
3794  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3795  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3796  *                      load balancing.
3797  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3798  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3799  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3800  */
3801 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3802                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3803 {
3804         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3805         unsigned int imbn = 2;
3806
3807         if (sds->this_nr_running) {
3808                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3809                 if (sds->busiest_load_per_task >
3810                                 sds->this_load_per_task)
3811                         imbn = 1;
3812         } else
3813                 sds->this_load_per_task =
3814                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3815
3816         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3817                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3818                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3819                 return;
3820         }
3821
3822         /*
3823          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3824          * however we may be able to increase total CPU power used by
3825          * moving them.
3826          */
3827
3828         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3829                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3830         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3831                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3832         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3833
3834         /* Amount of load we'd subtract */
3835         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3836                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3837         if (sds->max_load > tmp)
3838                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3839                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3840
3841         /* Amount of load we'd add */
3842         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3843                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3844                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3845                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3846         else
3847                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3848                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3849         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3850                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3851         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3852
3853         /* Move if we gain throughput */
3854         if (pwr_move > pwr_now)
3855                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3856 }
3857
3858 /**
3859  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3860  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3861  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3862  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3863  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3864  */
3865 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3866                 unsigned long *imbalance)
3867 {
3868         unsigned long max_pull;
3869         /*
3870          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3871          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3872          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3873          */
3874         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3875                 *imbalance = 0;
3876                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3877         }
3878
3879         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3880         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3881                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3882
3883         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3884         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3885                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3886                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3887
3888         /*
3889          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3890          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3891          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3892          * moved
3893          */
3894         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3895                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3896
3897 }
3898 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3899
3900 /**
3901  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3902  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3903  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3904  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3905  * such a group exists.
3906  *
3907  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3908  * to restore balance.
3909  *
3910  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3911  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3912  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3913  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3914  * @idle: The idle status of this_cpu.
3915  * @sd_idle: The idleness of sd
3916  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3917  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3918  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3919  *
3920  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3921  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3922  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3923  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3924  */
3925 static struct sched_group *
3926 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3927                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3928                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3929 {
3930         struct sd_lb_stats sds;
3931
3932         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3933
3934         /*
3935          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3936          * this level.
3937          */
3938         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3939                                         balance, &sds);
3940
3941         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3942         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3943          *    at this level.
3944          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3945          * 3) This group is the busiest group.
3946          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3947          *    sched_domain.
3948          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3949          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3950          */
3951         if (balance && !(*balance))
3952                 goto ret;
3953
3954         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3955                 goto out_balanced;
3956
3957         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3958                 goto out_balanced;
3959
3960         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3961
3962         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3963                 goto out_balanced;
3964
3965         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3966                 goto out_balanced;
3967
3968         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3969         if (sds.group_imb)
3970                 sds.busiest_load_per_task =
3971                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3972
3973         /*
3974          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3975          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3976          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3977          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3978          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3979          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3980          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3981          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3982          * appear as very large values with unsigned longs.
3983          */
3984         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3985                 goto out_balanced;
3986
3987         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3988         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3989         return sds.busiest;
3990
3991 out_balanced:
3992         /*
3993          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3994          * to save power.
3995          */
3996         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3997                 return sds.busiest;
3998 ret:
3999         *imbalance = 0;
4000         return NULL;
4001 }
4002
4003 /*
4004  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4005  */
4006 static struct rq *
4007 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4008                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4009 {
4010         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4011         unsigned long max_load = 0;
4012         int i;
4013
4014         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4015                 unsigned long wl;
4016
4017                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4018                         continue;
4019
4020                 rq = cpu_rq(i);
4021                 wl = weighted_cpuload(i);
4022
4023                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4024                         continue;
4025
4026                 if (wl > max_load) {
4027                         max_load = wl;
4028                         busiest = rq;
4029                 }
4030         }
4031
4032         return busiest;
4033 }
4034
4035 /*
4036  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4037  * so long as it is large enough.
4038  */
4039 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4040
4041 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4042 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4043
4044 /*
4045  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4046  * tasks if there is an imbalance.
4047  */
4048 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4049                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4050                         int *balance)
4051 {
4052         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4053         struct sched_group *group;
4054         unsigned long imbalance;
4055         struct rq *busiest;
4056         unsigned long flags;
4057         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4058
4059         cpumask_setall(cpus);
4060
4061         /*
4062          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4063          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4064          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4065          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4066          */
4067         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4068             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4069                 sd_idle = 1;
4070
4071         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4072
4073 redo:
4074         update_shares(sd);
4075         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4076                                    cpus, balance);
4077
4078         if (*balance == 0)
4079                 goto out_balanced;
4080
4081         if (!group) {
4082                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4083                 goto out_balanced;
4084         }
4085
4086         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4087         if (!busiest) {
4088                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4089                 goto out_balanced;
4090         }
4091
4092         BUG_ON(busiest == this_rq);
4093
4094         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4095
4096         ld_moved = 0;
4097         if (busiest->nr_running > 1) {
4098                 /*
4099                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4100                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4101                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4102                  * correctly treated as an imbalance.
4103                  */
4104                 local_irq_save(flags);
4105                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4106                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4107                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4108                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4109                 local_irq_restore(flags);
4110
4111                 /*
4112                  * some other cpu did the load balance for us.
4113                  */
4114                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4115                         resched_cpu(this_cpu);
4116
4117                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4118                 if (unlikely(all_pinned)) {
4119                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4120                         if (!cpumask_empty(cpus))
4121                                 goto redo;
4122                         goto out_balanced;
4123                 }
4124         }
4125
4126         if (!ld_moved) {
4127                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4128                 sd->nr_balance_failed++;
4129
4130                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4131
4132                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4133
4134                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4135                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4136                          */
4137                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4138                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4139                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4140                                 all_pinned = 1;
4141                                 goto out_one_pinned;
4142                         }
4143
4144                         if (!busiest->active_balance) {
4145                                 busiest->active_balance = 1;
4146                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4147                                 active_balance = 1;
4148                         }
4149                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4150                         if (active_balance)
4151                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4152
4153                         /*
4154                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4155                          * counter.
4156                          */
4157                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4158                 }
4159         } else
4160                 sd->nr_balance_failed = 0;
4161
4162         if (likely(!active_balance)) {
4163                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4164                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4165         } else {
4166                 /*
4167                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4168                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4169                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4170                  * move_tasks).
4171                  */
4172                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4173                         sd->balance_interval *= 2;
4174         }
4175
4176         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4177             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4178                 ld_moved = -1;
4179
4180         goto out;
4181
4182 out_balanced:
4183         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4184
4185         sd->nr_balance_failed = 0;
4186
4187 out_one_pinned:
4188         /* tune up the balancing interval */
4189         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4190                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4191                 sd->balance_interval *= 2;
4192
4193         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4194             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4195                 ld_moved = -1;
4196         else
4197                 ld_moved = 0;
4198 out:
4199         if (ld_moved)
4200                 update_shares(sd);
4201         return ld_moved;
4202 }
4203
4204 /*
4205  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4206  * tasks if there is an imbalance.
4207  *
4208  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4209  * this_rq is locked.
4210  */
4211 static int
4212 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4213 {
4214         struct sched_group *group;
4215         struct rq *busiest = NULL;
4216         unsigned long imbalance;
4217         int ld_moved = 0;
4218         int sd_idle = 0;
4219         int all_pinned = 0;
4220         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4221
4222         cpumask_setall(cpus);
4223
4224         /*
4225          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4226          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4227          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4228          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4229          */
4230         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4231             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4232                 sd_idle = 1;
4233
4234         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4235 redo:
4236         update_shares_locked(this_rq, sd);
4237         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4238                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4239         if (!group) {
4240                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4241                 goto out_balanced;
4242         }
4243
4244         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4245         if (!busiest) {
4246                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4247                 goto out_balanced;
4248         }
4249
4250         BUG_ON(busiest == this_rq);
4251
4252         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4253
4254         ld_moved = 0;
4255         if (busiest->nr_running > 1) {
4256                 /* Attempt to move tasks */
4257                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4258                 /* this_rq->clock is already updated */
4259                 update_rq_clock(busiest);
4260                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4261                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4262                                         &all_pinned);
4263                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4264
4265                 if (unlikely(all_pinned)) {
4266                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4267                         if (!cpumask_empty(cpus))
4268                                 goto redo;
4269                 }
4270         }
4271
4272         if (!ld_moved) {
4273                 int active_balance = 0;
4274
4275                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4276                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4277                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4278                         return -1;
4279
4280                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4281                         return -1;
4282
4283                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4284                         return -1;
4285
4286                 /*
4287                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4288                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4289                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4290                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4291                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4292                  *
4293                  * The package power saving logic comes from
4294                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4295                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4296                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4297                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4298                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4299                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4300                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4301                  *
4302                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4303                  * will be more than one task in the source run queue and
4304                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4305                  * active balance code will not be triggered.
4306                  */
4307
4308                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4309                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4310
4311                 /*
4312                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4313                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4314                  */
4315                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4316                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4317                         all_pinned = 1;
4318                         return ld_moved;
4319                 }
4320
4321                 if (!busiest->active_balance) {
4322                         busiest->active_balance = 1;
4323                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4324                         active_balance = 1;
4325                 }
4326
4327                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4328                 /*
4329                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4330                  */
4331                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4332                 if (active_balance)
4333                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4334                 spin_lock(&this_rq->lock);
4335
4336         } else
4337                 sd->nr_balance_failed = 0;
4338
4339         update_shares_locked(this_rq, sd);
4340         return ld_moved;
4341
4342 out_balanced:
4343         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4344         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4345             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4346                 return -1;
4347         sd->nr_balance_failed = 0;
4348
4349         return 0;
4350 }
4351
4352 /*
4353  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4354  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4355  */
4356 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4357 {
4358         struct sched_domain *sd;
4359         int pulled_task = 0;
4360         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4361
4362         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4363                 unsigned long interval;
4364
4365                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4366                         continue;
4367
4368                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4369                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4370                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4371                                                            sd);
4372
4373                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4374                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4375                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4376                 if (pulled_task)
4377                         break;
4378         }
4379         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4380                 /*
4381                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4382                  * a busy processor. So reset next_balance.
4383                  */
4384                 this_rq->next_balance = next_balance;
4385         }
4386 }
4387
4388 /*
4389  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4390  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4391  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4392  * logical imbalances.
4393  *
4394  * Called with busiest_rq locked.
4395  */
4396 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4397 {
4398         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4399         struct sched_domain *sd;
4400         struct rq *target_rq;
4401
4402         /* Is there any task to move? */
4403         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4404                 return;
4405
4406         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4407
4408         /*
4409          * This condition is "impossible", if it occurs
4410          * we need to fix it. Originally reported by
4411          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4412          */
4413         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4414
4415         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4416         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4417         update_rq_clock(busiest_rq);
4418         update_rq_clock(target_rq);
4419
4420         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4421         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4422                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4423                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4424                                 break;
4425         }
4426
4427         if (likely(sd)) {
4428                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4429
4430                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4431                                   sd, CPU_IDLE))
4432                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4433                 else
4434                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4435         }
4436         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4437 }
4438
4439 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4440 static struct {
4441         atomic_t load_balancer;
4442         cpumask_var_t cpu_mask;
4443         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4444 } nohz ____cacheline_aligned = {
4445         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4446 };
4447
4448 int get_nohz_load_balancer(void)
4449 {
4450         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4451 }
4452
4453 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4454 /**
4455  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4456  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4457  *              be returned.
4458  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4459  *              for the given cpu.
4460  *
4461  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4462  */
4463 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4464 {
4465         struct sched_domain *sd;
4466
4467         for_each_domain(cpu, sd)
4468                 if (sd && (sd->flags & flag))
4469                         break;
4470
4471         return sd;
4472 }
4473
4474 /**
4475  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4476  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4477  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4478  *              for cpu.
4479  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4480  *
4481  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4482  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4483  */
4484 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4485         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4486                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4487
4488 /**
4489  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4490  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4491  *
4492  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4493  *
4494  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4495  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4496  * sched_group is semi-idle or not.
4497  */
4498 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4499 {
4500         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4501                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4502
4503         /*
4504          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4505          * and atleast one idle cpu.
4506          */
4507         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4508                 return 0;
4509
4510         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4511                 return 0;
4512
4513         return 1;
4514 }
4515 /**
4516  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4517  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4518  *
4519  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4520  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4521  *
4522  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4523  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4524  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4525  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4526  */
4527 static int find_new_ilb(int cpu)
4528 {
4529         struct sched_domain *sd;
4530         struct sched_group *ilb_group;
4531
4532         /*
4533          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4534          * when power-aware load balancing is enabled
4535          */
4536         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4537                 goto out_done;
4538
4539         /*
4540          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4541          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4542          */
4543         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4544                 goto out_done;
4545
4546         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4547                 ilb_group = sd->groups;
4548
4549                 do {
4550                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4551                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4552
4553                         ilb_group = ilb_group->next;
4554
4555                 } while (ilb_group != sd->groups);
4556         }
4557
4558 out_done:
4559         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4560 }
4561 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4562 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4563 {
4564         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4565 }
4566 #endif
4567
4568 /*
4569  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4570  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4571  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4572  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4573  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4574  * arrives...
4575  *
4576  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4577  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4578  * nohz.cpu_mask..
4579  *
4580  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4581  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4582  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4583  * there is no need for ilb owner.
4584  *
4585  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4586  * next busy scheduler_tick()
4587  */
4588 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4589 {
4590         int cpu = smp_processor_id();
4591
4592         if (stop_tick) {
4593                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4594
4595                 if (!cpu_active(cpu)) {
4596                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4597                                 return 0;
4598
4599                         /*
4600                          * If we are going offline and still the leader,
4601                          * give up!
4602                          */
4603                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4604                                 BUG();
4605
4606                         return 0;
4607                 }
4608
4609                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4610
4611                 /* time for ilb owner also to sleep */
4612                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4613                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4614                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4615                         return 0;
4616                 }
4617
4618                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4619                         /* make me the ilb owner */
4620                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4621                                 return 1;
4622                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4623                         int new_ilb;
4624
4625                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4626                                                 sched_mc_power_savings))
4627                                 return 1;
4628                         /*
4629                          * Check to see if there is a more power-efficient
4630                          * ilb.
4631                          */
4632                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4633                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4634                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4635                                 resched_cpu(new_ilb);
4636                                 return 0;
4637                         }
4638                         return 1;
4639                 }
4640         } else {
4641                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4642                         return 0;
4643
4644                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4645
4646                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4647                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4648                                 BUG();
4649         }
4650         return 0;
4651 }
4652 #endif
4653
4654 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4655
4656 /*
4657  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4658  * and initiates a balancing operation if so.
4659  *
4660  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4661  */
4662 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4663 {
4664         int balance = 1;
4665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4666         unsigned long interval;
4667         struct sched_domain *sd;
4668         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4669         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4670         int update_next_balance = 0;
4671         int need_serialize;
4672
4673         for_each_domain(cpu, sd) {
4674                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4675                         continue;
4676
4677                 interval = sd->balance_interval;
4678                 if (idle != CPU_IDLE)
4679                         interval *= sd->busy_factor;
4680
4681                 /* scale ms to jiffies */
4682                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4683                 if (unlikely(!interval))
4684                         interval = 1;
4685                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4686                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4687
4688                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4689
4690                 if (need_serialize) {
4691                         if (!spin_trylock(&balancing))
4692                                 goto out;
4693                 }
4694
4695                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4696                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4697                                 /*
4698                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4699                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4700                                  * not idle.
4701                                  */
4702                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4703                         }
4704                         sd->last_balance = jiffies;
4705                 }
4706                 if (need_serialize)
4707                         spin_unlock(&balancing);
4708 out:
4709                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4710                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4711                         update_next_balance = 1;
4712                 }
4713
4714                 /*
4715                  * Stop the load balance at this level. There is another
4716                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4717                  * actively.
4718                  */
4719                 if (!balance)
4720                         break;
4721         }
4722
4723         /*
4724          * next_balance will be updated only when there is a need.
4725          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4726          * updated.
4727          */
4728         if (likely(update_next_balance))
4729                 rq->next_balance = next_balance;
4730 }
4731
4732 /*
4733  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4734  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4735  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4736  */
4737 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4738 {
4739         int this_cpu = smp_processor_id();
4740         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4741         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4742                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4743
4744         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4745
4746 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4747         /*
4748          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4749          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4750          * stopped.
4751          */
4752         if (this_rq->idle_at_tick &&
4753             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4754                 struct rq *rq;
4755                 int balance_cpu;
4756
4757                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4758                         if (balance_cpu == this_cpu)
4759                                 continue;
4760
4761                         /*
4762                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4763                          * work being done for other cpus. Next load
4764                          * balancing owner will pick it up.
4765                          */
4766                         if (need_resched())
4767                                 break;
4768
4769                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4770
4771                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4772                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4773                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4774                 }
4775         }
4776 #endif
4777 }
4778
4779 static inline int on_null_domain(int cpu)
4780 {
4781         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4782 }
4783
4784 /*
4785  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4786  *
4787  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4788  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4789  * if the whole system is idle.
4790  */
4791 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4792 {
4793 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4794         /*
4795          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4796          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4797          * load balancer.
4798          */
4799         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4800                 rq->in_nohz_recently = 0;
4801
4802                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4803                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4804                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4805                 }
4806
4807                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4808                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4809
4810                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4811                                 resched_cpu(ilb);
4812                 }
4813         }
4814
4815         /*
4816          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4817          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4818          */
4819         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4820             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4821                 resched_cpu(cpu);
4822                 return;
4823         }
4824
4825         /*
4826          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4827          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4828          */
4829         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4830             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4831                 return;
4832 #endif
4833         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4834         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4835             likely(!on_null_domain(cpu)))
4836                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4837 }
4838
4839 #else   /* CONFIG_SMP */
4840
4841 /*
4842  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4843  */
4844 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4845 {
4846 }
4847
4848 #endif
4849
4850 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4851
4852 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4853
4854 /*
4855  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4856  * @p in case that task is currently running.
4857  *
4858  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4859  */
4860 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4861 {
4862         u64 ns = 0;
4863
4864         if (task_current(rq, p)) {
4865                 update_rq_clock(rq);
4866                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4867                 if ((s64)ns < 0)
4868                         ns = 0;
4869         }
4870
4871         return ns;
4872 }
4873
4874 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4875 {
4876         unsigned long flags;
4877         struct rq *rq;
4878         u64 ns = 0;
4879
4880         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4881         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4882         task_rq_unlock(rq, &flags);
4883
4884         return ns;
4885 }
4886
4887 /*
4888  * Return accounted runtime for the task.
4889  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4890  * pending runtime that have not been accounted yet.
4891  */
4892 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4893 {
4894         unsigned long flags;
4895         struct rq *rq;
4896         u64 ns = 0;
4897
4898         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4899         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4900         task_rq_unlock(rq, &flags);
4901
4902         return ns;
4903 }
4904
4905 /*
4906  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4907  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4908  * pending runtime that have not been accounted yet.
4909  *
4910  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4911  * so the return value not includes other pending runtime that other
4912  * running tasks might have.
4913  */
4914 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4915 {
4916         struct task_cputime totals;
4917         unsigned long flags;
4918         struct rq *rq;
4919         u64 ns;
4920
4921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4922         thread_group_cputime(p, &totals);
4923         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4924         task_rq_unlock(rq, &flags);
4925
4926         return ns;
4927 }
4928
4929 /*
4930  * Account user cpu time to a process.
4931  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4932  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4933  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4934  */
4935 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4936                        cputime_t cputime_scaled)
4937 {
4938         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4939         cputime64_t tmp;
4940
4941         /* Add user time to process. */
4942         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4943         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4944         account_group_user_time(p, cputime);
4945
4946         /* Add user time to cpustat. */
4947         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4948         if (TASK_NICE(p) > 0)
4949                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4950         else
4951                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4952
4953         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4954         /* Account for user time used */
4955         acct_update_integrals(p);
4956 }
4957
4958 /*
4959  * Account guest cpu time to a process.
4960  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4961  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4962  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4963  */
4964 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4965                                cputime_t cputime_scaled)
4966 {
4967         cputime64_t tmp;
4968         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4969
4970         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4971
4972         /* Add guest time to process. */
4973         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4974         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4975         account_group_user_time(p, cputime);
4976         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4977
4978         /* Add guest time to cpustat. */
4979         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4980         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4981 }
4982
4983 /*
4984  * Account system cpu time to a process.
4985  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4986  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4987  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4988  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4989  */
4990 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4991                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4992 {
4993         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4994         cputime64_t tmp;
4995
4996         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4997                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4998                 return;
4999         }
5000
5001         /* Add system time to process. */
5002         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5003         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5004         account_group_system_time(p, cputime);
5005
5006         /* Add system time to cpustat. */
5007         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5008         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5009                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5010         else if (softirq_count())
5011                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5012         else
5013                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5014
5015         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5016
5017         /* Account for system time used */
5018         acct_update_integrals(p);
5019 }
5020
5021 /*
5022  * Account for involuntary wait time.
5023  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5024  */
5025 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5026 {
5027         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5028         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5029
5030         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5031 }
5032
5033 /*
5034  * Account for idle time.
5035  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5036  */
5037 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5038 {
5039         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5040         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5041         struct rq *rq = this_rq();
5042
5043         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5044                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5045         else
5046                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5047 }
5048
5049 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5050
5051 /*
5052  * Account a single tick of cpu time.
5053  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5054  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5055  */
5056 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5057 {
5058         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5059         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5060         struct rq *rq = this_rq();
5061
5062         if (user_tick)
5063                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5064         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5065                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5066                                     one_jiffy_scaled);
5067         else
5068                 account_idle_time(one_jiffy);
5069 }
5070
5071 /*
5072  * Account multiple ticks of steal time.
5073  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5074  * @ticks: number of stolen ticks
5075  */
5076 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5077 {
5078         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5079 }
5080
5081 /*
5082  * Account multiple ticks of idle time.
5083  * @ticks: number of stolen ticks
5084  */
5085 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5086 {
5087         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5088 }
5089
5090 #endif
5091
5092 /*
5093  * Use precise platform statistics if available:
5094  */
5095 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5096 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5097 {
5098         return p->utime;
5099 }
5100
5101 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5102 {
5103         return p->stime;
5104 }
5105 #else
5106 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5107 {
5108         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5109                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5110         u64 temp;
5111
5112         /*
5113          * Use CFS's precise accounting:
5114          */
5115         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5116
5117         if (total) {
5118                 temp *= utime;
5119                 do_div(temp, total);
5120         }
5121         utime = (clock_t)temp;
5122
5123         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5124         return p->prev_utime;
5125 }
5126
5127 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5128 {
5129         clock_t stime;
5130
5131         /*
5132          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5133          * the total, to make sure the total observed by userspace
5134          * grows monotonically - apps rely on that):
5135          */
5136         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5137                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5138
5139         if (stime >= 0)
5140                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5141
5142         return p->prev_stime;
5143 }
5144 #endif
5145
5146 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5147 {
5148         return p->gtime;
5149 }
5150
5151 /*
5152  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5153  * We call it with interrupts disabled.
5154  *
5155  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5156  * timeslices.
5157  */
5158 void scheduler_tick(void)
5159 {
5160         int cpu = smp_processor_id();
5161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5162         struct task_struct *curr = rq->curr;
5163
5164         sched_clock_tick();
5165
5166         spin_lock(&rq->lock);
5167         update_rq_clock(rq);
5168         update_cpu_load(rq);
5169         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5170         spin_unlock(&rq->lock);
5171
5172         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5173
5174 #ifdef CONFIG_SMP
5175         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5176         trigger_load_balance(rq, cpu);
5177 #endif
5178 }
5179
5180 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5181 {
5182         if (in_lock_functions(addr)) {
5183                 addr = CALLER_ADDR2;
5184                 if (in_lock_functions(addr))
5185                         addr = CALLER_ADDR3;
5186         }
5187         return addr;
5188 }
5189
5190 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5191                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5192
5193 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5194 {
5195 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5196         /*
5197          * Underflow?
5198          */
5199         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5200                 return;
5201 #endif
5202         preempt_count() += val;
5203 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5204         /*
5205          * Spinlock count overflowing soon?
5206          */
5207         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5208                                 PREEMPT_MASK - 10);
5209 #endif
5210         if (preempt_count() == val)
5211                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5212 }
5213 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5214
5215 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5216 {
5217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5218         /*
5219          * Underflow?
5220          */
5221         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5222                 return;
5223         /*
5224          * Is the spinlock portion underflowing?
5225          */
5226         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5227                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5228                 return;
5229 #endif
5230
5231         if (preempt_count() == val)
5232                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5233         preempt_count() -= val;
5234 }
5235 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5236
5237 #endif
5238
5239 /*
5240  * Print scheduling while atomic bug:
5241  */
5242 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5243 {
5244         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5245
5246         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5247                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5248
5249         debug_show_held_locks(prev);
5250         print_modules();
5251         if (irqs_disabled())
5252                 print_irqtrace_events(prev);
5253
5254         if (regs)
5255                 show_regs(regs);
5256         else
5257                 dump_stack();
5258 }
5259
5260 /*
5261  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5262  */
5263 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5264 {
5265         /*
5266          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5267          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5268          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5269          */
5270         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5271                 __schedule_bug(prev);
5272
5273         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5274
5275         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5276 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5277         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5278                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5279                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5280         }
5281 #endif
5282 }
5283
5284 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5285 {
5286         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5287                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5288
5289                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5290                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5291
5292                 /*
5293                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5294                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5295                  * the avg_overlap on preemption.
5296                  *
5297                  * We use the average preemption runtime because that
5298                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5299                  * build up.
5300                  */
5301                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5302         }
5303         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5304 }
5305
5306 /*
5307  * Pick up the highest-prio task:
5308  */
5309 static inline struct task_struct *
5310 pick_next_task(struct rq *rq)
5311 {
5312         const struct sched_class *class;
5313         struct task_struct *p;
5314
5315         /*
5316          * Optimization: we know that if all tasks are in
5317          * the fair class we can call that function directly:
5318          */
5319         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5320                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5321                 if (likely(p))
5322                         return p;
5323         }
5324
5325         class = sched_class_highest;
5326         for ( ; ; ) {
5327                 p = class->pick_next_task(rq);
5328                 if (p)
5329                         return p;
5330                 /*
5331                  * Will never be NULL as the idle class always
5332                  * returns a non-NULL p:
5333                  */
5334                 class = class->next;
5335         }
5336 }
5337
5338 /*
5339  * schedule() is the main scheduler function.
5340  */
5341 asmlinkage void __sched schedule(void)
5342 {
5343         struct task_struct *prev, *next;
5344         unsigned long *switch_count;
5345         struct rq *rq;
5346         int cpu;
5347
5348 need_resched:
5349         preempt_disable();
5350         cpu = smp_processor_id();
5351         rq = cpu_rq(cpu);
5352         rcu_qsctr_inc(cpu);
5353         prev = rq->curr;
5354         switch_count = &prev->nivcsw;
5355
5356         release_kernel_lock(prev);
5357 need_resched_nonpreemptible:
5358
5359         schedule_debug(prev);
5360
5361         if (sched_feat(HRTICK))
5362                 hrtick_clear(rq);
5363
5364         spin_lock_irq(&rq->lock);
5365         update_rq_clock(rq);
5366         clear_tsk_need_resched(prev);
5367
5368         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5369                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5370                         prev->state = TASK_RUNNING;
5371                 else
5372                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5373                 switch_count = &prev->nvcsw;
5374         }
5375
5376 #ifdef CONFIG_SMP
5377         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5378                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5379 #endif
5380
5381         if (unlikely(!rq->nr_running))
5382                 idle_balance(cpu, rq);
5383
5384         put_prev_task(rq, prev);
5385         next = pick_next_task(rq);
5386
5387         if (likely(prev != next)) {
5388                 sched_info_switch(prev, next);
5389                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5390
5391                 rq->nr_switches++;
5392                 rq->curr = next;
5393                 ++*switch_count;
5394
5395                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5396                 /*
5397                  * the context switch might have flipped the stack from under
5398                  * us, hence refresh the local variables.
5399                  */
5400                 cpu = smp_processor_id();
5401                 rq = cpu_rq(cpu);
5402         } else
5403                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5404
5405         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5406                 goto need_resched_nonpreemptible;
5407
5408         preempt_enable_no_resched();
5409         if (need_resched())
5410                 goto need_resched;
5411 }
5412 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5413
5414 #ifdef CONFIG_SMP
5415 /*
5416  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5417  * access and not reliable.
5418  */
5419 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5420 {
5421         unsigned int cpu;
5422         struct rq *rq;
5423
5424         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5425                 return 0;
5426
5427 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5428         /*
5429          * Need to access the cpu field knowing that
5430          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5431          * the mutex owner just released it and exited.
5432          */
5433         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5434                 goto out;
5435 #else
5436         cpu = owner->cpu;
5437 #endif
5438
5439         /*
5440          * Even if the access succeeded (likely case),
5441          * the cpu field may no longer be valid.
5442          */
5443         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5444                 goto out;
5445
5446         /*
5447          * We need to validate that we can do a
5448          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5449          */
5450         if (!cpu_online(cpu))
5451                 goto out;
5452
5453         rq = cpu_rq(cpu);
5454
5455         for (;;) {
5456                 /*
5457                  * Owner changed, break to re-assess state.
5458                  */
5459                 if (lock->owner != owner)
5460                         break;
5461
5462                 /*
5463                  * Is that owner really running on that cpu?
5464                  */
5465                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5466                         return 0;
5467
5468                 cpu_relax();
5469         }
5470 out:
5471         return 1;
5472 }
5473 #endif
5474
5475 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5476 /*
5477  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5478  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5479  * occur there and call schedule directly.
5480  */
5481 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5482 {
5483         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5484
5485         /*
5486          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5487          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5488          */
5489         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5490                 return;
5491
5492         do {
5493                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5494                 schedule();
5495                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5496
5497                 /*
5498                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5499                  * between schedule and now.
5500                  */
5501                 barrier();
5502         } while (need_resched());
5503 }
5504 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5505
5506 /*
5507  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5508  * off of irq context.
5509  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5510  * protect us against recursive calling from irq.
5511  */
5512 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5513 {
5514         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5515
5516         /* Catch callers which need to be fixed */
5517         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5518
5519         do {
5520                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5521                 local_irq_enable();
5522                 schedule();
5523                 local_irq_disable();
5524                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5525
5526                 /*
5527                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5528                  * between schedule and now.
5529                  */
5530                 barrier();
5531         } while (need_resched());
5532 }
5533
5534 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5535
5536 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5537                           void *key)
5538 {
5539         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5540 }
5541 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5542
5543 /*
5544  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5545  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5546  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5547  *
5548  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5549  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5550  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5551  */
5552 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5553                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5554 {
5555         wait_queue_t *curr, *next;
5556
5557         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5558                 unsigned flags = curr->flags;
5559
5560                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5561                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5562                         break;
5563         }
5564 }
5565
5566 /**
5567  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5568  * @q: the waitqueue
5569  * @mode: which threads
5570  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5571  * @key: is directly passed to the wakeup function
5572  *
5573  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5574  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5575  */
5576 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5577                         int nr_exclusive, void *key)
5578 {
5579         unsigned long flags;
5580
5581         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5582         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5583         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5584 }
5585 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5586
5587 /*
5588  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5589  */
5590 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5591 {
5592         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5593 }
5594
5595 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5596 {
5597         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5598 }
5599
5600 /**
5601  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5602  * @q: the waitqueue
5603  * @mode: which threads
5604  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5605  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5606  *
5607  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5608  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5609  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5610  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5611  *
5612  * On UP it can prevent extra preemption.
5613  *
5614  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5615  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5616  */
5617 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5618                         int nr_exclusive, void *key)
5619 {
5620         unsigned long flags;
5621         int sync = 1;
5622
5623         if (unlikely(!q))
5624                 return;
5625
5626         if (unlikely(!nr_exclusive))
5627                 sync = 0;
5628
5629         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5630         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5631         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5634
5635 /*
5636  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5637  */
5638 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5639 {
5640         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5641 }
5642 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5643
5644 /**
5645  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5646  * @x:  holds the state of this particular completion
5647  *
5648  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5649  * awakened in the same order in which they were queued.
5650  *
5651  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5652  *
5653  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5654  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5655  */
5656 void complete(struct completion *x)
5657 {
5658         unsigned long flags;
5659
5660         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5661         x->done++;
5662         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5663         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5664 }
5665 EXPORT_SYMBOL(complete);
5666
5667 /**
5668  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5669  * @x:  holds the state of this particular completion
5670  *
5671  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5672  *
5673  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5674  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5675  */
5676 void complete_all(struct completion *x)
5677 {
5678         unsigned long flags;
5679
5680         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5681         x->done += UINT_MAX/2;
5682         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5683         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5684 }
5685 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5686
5687 static inline long __sched
5688 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5689 {
5690         if (!x->done) {
5691                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5692
5693                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5694                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5695                 do {
5696                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5697                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5698                                 break;
5699                         }
5700                         __set_current_state(state);
5701                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5702                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5703                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5704                 } while (!x->done && timeout);
5705                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5706                 if (!x->done)
5707                         return timeout;
5708         }
5709         x->done--;
5710         return timeout ?: 1;
5711 }
5712
5713 static long __sched
5714 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5715 {
5716         might_sleep();
5717
5718         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5719         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5720         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5721         return timeout;
5722 }
5723
5724 /**
5725  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5726  * @x:  holds the state of this particular completion
5727  *
5728  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5729  * interruptible and there is no timeout.
5730  *
5731  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5732  * and interrupt capability. Also see complete().
5733  */
5734 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5735 {
5736         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5739
5740 /**
5741  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5742  * @x:  holds the state of this particular completion
5743  * @timeout:  timeout value in jiffies
5744  *
5745  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5746  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5747  * interruptible.
5748  */
5749 unsigned long __sched
5750 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5751 {
5752         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5753 }
5754 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5755
5756 /**
5757  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5758  * @x:  holds the state of this particular completion
5759  *
5760  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5761  * interruptible.
5762  */
5763 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5764 {
5765         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5766         if (t == -ERESTARTSYS)
5767                 return t;
5768         return 0;
5769 }
5770 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5771
5772 /**
5773  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5774  * @x:  holds the state of this particular completion
5775  * @timeout:  timeout value in jiffies
5776  *
5777  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5778  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5779  */
5780 unsigned long __sched
5781 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5782                                           unsigned long timeout)
5783 {
5784         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5785 }
5786 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5787
5788 /**
5789  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5790  * @x:  holds the state of this particular completion
5791  *
5792  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5793  * interrupted by a kill signal.
5794  */
5795 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5796 {
5797         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5798         if (t == -ERESTARTSYS)
5799                 return t;
5800         return 0;
5801 }
5802 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5803
5804 /**
5805  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5806  *      @x:     completion structure
5807  *
5808  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5809  *               1 if a decrement succeeded.
5810  *
5811  *      If a completion is being used as a counting completion,
5812  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5813  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5814  *      is protecting is not available.
5815  */
5816 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5817 {
5818         int ret = 1;
5819
5820         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5821         if (!x->done)
5822                 ret = 0;
5823         else
5824                 x->done--;
5825         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5826         return ret;
5827 }
5828 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5829
5830 /**
5831  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5832  *      @x:     completion structure
5833  *
5834  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5835  *               1 if there are no waiters.
5836  *
5837  */
5838 bool completion_done(struct completion *x)
5839 {
5840         int ret = 1;
5841
5842         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5843         if (!x->done)
5844                 ret = 0;
5845         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5846         return ret;
5847 }
5848 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5849
5850 static long __sched
5851 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5852 {
5853         unsigned long flags;
5854         wait_queue_t wait;
5855
5856         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5857
5858         __set_current_state(state);
5859
5860         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5861         __add_wait_queue(q, &wait);
5862         spin_unlock(&q->lock);
5863         timeout = schedule_timeout(timeout);
5864         spin_lock_irq(&q->lock);
5865         __remove_wait_queue(q, &wait);
5866         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5867
5868         return timeout;
5869 }
5870
5871 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5872 {
5873         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5874 }
5875 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5876
5877 long __sched
5878 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5879 {
5880         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5881 }
5882 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5883
5884 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5885 {
5886         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5887 }
5888 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5889
5890 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5891 {
5892         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5893 }
5894 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5895
5896 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5897
5898 /*
5899  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5900  * @p: task
5901  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5902  *
5903  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5904  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5905  *
5906  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5907  */
5908 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5909 {
5910         unsigned long flags;
5911         int oldprio, on_rq, running;
5912         struct rq *rq;
5913         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5914
5915         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5916
5917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5918         update_rq_clock(rq);
5919
5920         oldprio = p->prio;
5921         on_rq = p->se.on_rq;
5922         running = task_current(rq, p);
5923         if (on_rq)
5924                 dequeue_task(rq, p, 0);
5925         if (running)
5926                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5927
5928         if (rt_prio(prio))
5929                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5930         else
5931                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5932
5933         p->prio = prio;
5934
5935         if (running)
5936                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5937         if (on_rq) {
5938                 enqueue_task(rq, p, 0);
5939
5940                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5941         }
5942         task_rq_unlock(rq, &flags);
5943 }
5944
5945 #endif
5946
5947 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5948 {
5949         int old_prio, delta, on_rq;
5950         unsigned long flags;
5951         struct rq *rq;
5952
5953         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5954                 return;
5955         /*
5956          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5957          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5958          */
5959         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5960         update_rq_clock(rq);
5961         /*
5962          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5963          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5964          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5965          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5966          */
5967         if (task_has_rt_policy(p)) {
5968                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5969                 goto out_unlock;
5970         }
5971         on_rq = p->se.on_rq;
5972         if (on_rq)
5973                 dequeue_task(rq, p, 0);
5974
5975         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5976         set_load_weight(p);
5977         old_prio = p->prio;
5978         p->prio = effective_prio(p);
5979         delta = p->prio - old_prio;
5980
5981         if (on_rq) {
5982                 enqueue_task(rq, p, 0);
5983                 /*
5984                  * If the task increased its priority or is running and
5985                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5986                  */
5987                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5988                         resched_task(rq->curr);
5989         }
5990 out_unlock:
5991         task_rq_unlock(rq, &flags);
5992 }
5993 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5994
5995 /*
5996  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5997  * @p: task
5998  * @nice: nice value
5999  */
6000 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6001 {
6002         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6003         int nice_rlim = 20 - nice;
6004
6005         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6006                 capable(CAP_SYS_NICE));
6007 }
6008
6009 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6010
6011 /*
6012  * sys_nice - change the priority of the current process.
6013  * @increment: priority increment
6014  *
6015  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6016  * does similar things.
6017  */
6018 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6019 {
6020         long nice, retval;
6021
6022         /*
6023          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6024          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6025          * and we have a single winner.
6026          */
6027         if (increment < -40)
6028                 increment = -40;
6029         if (increment > 40)
6030                 increment = 40;
6031
6032         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6033         if (nice < -20)
6034                 nice = -20;
6035         if (nice > 19)
6036                 nice = 19;
6037
6038         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6039                 return -EPERM;
6040
6041         retval = security_task_setnice(current, nice);
6042         if (retval)
6043                 return retval;
6044
6045         set_user_nice(current, nice);
6046         return 0;
6047 }
6048
6049 #endif
6050
6051 /**
6052  * task_prio - return the priority value of a given task.
6053  * @p: the task in question.
6054  *
6055  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6056  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6057  * around 0, value goes from -16 to +15.
6058  */
6059 int task_prio(const struct task_struct *p)
6060 {
6061         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6062 }
6063
6064 /**
6065  * task_nice - return the nice value of a given task.
6066  * @p: the task in question.
6067  */
6068 int task_nice(const struct task_struct *p)
6069 {
6070         return TASK_NICE(p);
6071 }
6072 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6073
6074 /**
6075  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6076  * @cpu: the processor in question.
6077  */
6078 int idle_cpu(int cpu)
6079 {
6080         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6081 }
6082
6083 /**
6084  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6085  * @cpu: the processor in question.
6086  */
6087 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6088 {
6089         return cpu_rq(cpu)->idle;
6090 }
6091
6092 /**
6093  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6094  * @pid: the pid in question.
6095  */
6096 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6097 {
6098         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6099 }
6100
6101 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6102 static void
6103 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6104 {
6105         BUG_ON(p->se.on_rq);
6106
6107         p->policy = policy;
6108         switch (p->policy) {
6109         case SCHED_NORMAL:
6110         case SCHED_BATCH:
6111         case SCHED_IDLE:
6112                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6113                 break;
6114         case SCHED_FIFO:
6115         case SCHED_RR:
6116                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6117                 break;
6118         }
6119
6120         p->rt_priority = prio;
6121         p->normal_prio = normal_prio(p);
6122         /* we are holding p->pi_lock already */
6123         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6124         set_load_weight(p);
6125 }
6126
6127 /*
6128  * check the target process has a UID that matches the current process's
6129  */
6130 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6131 {
6132         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6133         bool match;
6134
6135         rcu_read_lock();
6136         pcred = __task_cred(p);
6137         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6138                  cred->euid == pcred->uid);
6139         rcu_read_unlock();
6140         return match;
6141 }
6142
6143 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6144                                 struct sched_param *param, bool user)
6145 {
6146         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6147         unsigned long flags;
6148         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6149         struct rq *rq;
6150         int reset_on_fork;
6151
6152         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6153         BUG_ON(in_interrupt());
6154 recheck:
6155         /* double check policy once rq lock held */
6156         if (policy < 0) {
6157                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6158                 policy = oldpolicy = p->policy;
6159         } else {
6160                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6161                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6162
6163                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6164                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6165                                 policy != SCHED_IDLE)
6166                         return -EINVAL;
6167         }
6168
6169         /*
6170          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6171          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6172          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6173          */
6174         if (param->sched_priority < 0 ||
6175             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6176             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6177                 return -EINVAL;
6178         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6179                 return -EINVAL;
6180
6181         /*
6182          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6183          */
6184         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6185                 if (rt_policy(policy)) {
6186                         unsigned long rlim_rtprio;
6187
6188                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6189                                 return -ESRCH;
6190                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6191                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6192
6193                         /* can't set/change the rt policy */
6194                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6195                                 return -EPERM;
6196
6197                         /* can't increase priority */
6198                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6199                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6200                                 return -EPERM;
6201                 }
6202                 /*
6203                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6204                  * move out of SCHED_IDLE either:
6205                  */
6206                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6207                         return -EPERM;
6208
6209                 /* can't change other user's priorities */
6210                 if (!check_same_owner(p))
6211                         return -EPERM;
6212
6213                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6214                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6215                         return -EPERM;
6216         }
6217
6218         if (user) {
6219 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6220                 /*
6221                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6222                  * assigned.
6223                  */
6224                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6225                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6226                         return -EPERM;
6227 #endif
6228
6229                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6230                 if (retval)
6231                         return retval;
6232         }
6233
6234         /*
6235          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6236          * changing the priority of the task:
6237          */
6238         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6239         /*
6240          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6241          * runqueue lock must be held.
6242          */
6243         rq = __task_rq_lock(p);
6244         /* recheck policy now with rq lock held */
6245         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6246                 policy = oldpolicy = -1;
6247                 __task_rq_unlock(rq);
6248                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6249                 goto recheck;
6250         }
6251         update_rq_clock(rq);
6252         on_rq = p->se.on_rq;
6253         running = task_current(rq, p);
6254         if (on_rq)
6255                 deactivate_task(rq, p, 0);
6256         if (running)
6257                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6258
6259         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6260
6261         oldprio = p->prio;
6262         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6263
6264         if (running)
6265                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6266         if (on_rq) {
6267                 activate_task(rq, p, 0);
6268
6269                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6270         }
6271         __task_rq_unlock(rq);
6272         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6273
6274         rt_mutex_adjust_pi(p);
6275
6276         return 0;
6277 }
6278
6279 /**
6280  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6281  * @p: the task in question.
6282  * @policy: new policy.
6283  * @param: structure containing the new RT priority.
6284  *
6285  * NOTE that the task may be already dead.
6286  */
6287 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6288                        struct sched_param *param)
6289 {
6290         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6291 }
6292 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6293
6294 /**
6295  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6296  * @p: the task in question.
6297  * @policy: new policy.
6298  * @param: structure containing the new RT priority.
6299  *
6300  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6301  * current context has permission.  For example, this is needed in
6302  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6303  * but our caller might not have that capability.
6304  */
6305 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6306                                struct sched_param *param)
6307 {
6308         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6309 }
6310
6311 static int
6312 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6313 {
6314         struct sched_param lparam;
6315         struct task_struct *p;
6316         int retval;
6317
6318         if (!param || pid < 0)
6319                 return -EINVAL;
6320         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6321                 return -EFAULT;
6322
6323         rcu_read_lock();
6324         retval = -ESRCH;
6325         p = find_process_by_pid(pid);
6326         if (p != NULL)
6327                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6328         rcu_read_unlock();
6329
6330         return retval;
6331 }
6332
6333 /**
6334  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6335  * @pid: the pid in question.
6336  * @policy: new policy.
6337  * @param: structure containing the new RT priority.
6338  */
6339 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6340                 struct sched_param __user *, param)
6341 {
6342         /* negative values for policy are not valid */
6343         if (policy < 0)
6344                 return -EINVAL;
6345
6346         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6347 }
6348
6349 /**
6350  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6351  * @pid: the pid in question.
6352  * @param: structure containing the new RT priority.
6353  */
6354 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6355 {
6356         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6357 }
6358
6359 /**
6360  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6361  * @pid: the pid in question.
6362  */
6363 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6364 {
6365         struct task_struct *p;
6366         int retval;
6367
6368         if (pid < 0)
6369                 return -EINVAL;
6370
6371         retval = -ESRCH;
6372         read_lock(&tasklist_lock);
6373         p = find_process_by_pid(pid);
6374         if (p) {
6375                 retval = security_task_getscheduler(p);
6376                 if (!retval)
6377                         retval = p->policy
6378                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6379         }
6380         read_unlock(&tasklist_lock);
6381         return retval;
6382 }
6383
6384 /**
6385  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6386  * @pid: the pid in question.
6387  * @param: structure containing the RT priority.
6388  */
6389 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6390 {
6391         struct sched_param lp;
6392         struct task_struct *p;
6393         int retval;
6394
6395         if (!param || pid < 0)
6396                 return -EINVAL;
6397
6398         read_lock(&tasklist_lock);
6399         p = find_process_by_pid(pid);
6400         retval = -ESRCH;
6401         if (!p)
6402                 goto out_unlock;
6403
6404         retval = security_task_getscheduler(p);
6405         if (retval)
6406                 goto out_unlock;
6407
6408         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6409         read_unlock(&tasklist_lock);
6410
6411         /*
6412          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6413          */
6414         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6415
6416         return retval;
6417
6418 out_unlock:
6419         read_unlock(&tasklist_lock);
6420         return retval;
6421 }
6422
6423 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6424 {
6425         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6426         struct task_struct *p;
6427         int retval;
6428
6429         get_online_cpus();
6430         read_lock(&tasklist_lock);
6431
6432         p = find_process_by_pid(pid);
6433         if (!p) {
6434                 read_unlock(&tasklist_lock);
6435                 put_online_cpus();
6436                 return -ESRCH;
6437         }
6438
6439         /*
6440          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6441          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6442          * usage count and then drop tasklist_lock.
6443          */
6444         get_task_struct(p);
6445         read_unlock(&tasklist_lock);
6446
6447         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6448                 retval = -ENOMEM;
6449                 goto out_put_task;
6450         }
6451         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6452                 retval = -ENOMEM;
6453                 goto out_free_cpus_allowed;
6454         }
6455         retval = -EPERM;
6456         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6457                 goto out_unlock;
6458
6459         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6460         if (retval)
6461                 goto out_unlock;
6462
6463         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6464         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6465  again:
6466         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6467
6468         if (!retval) {
6469                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6470                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6471                         /*
6472                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6473                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6474                          * cpuset's cpus_allowed
6475                          */
6476                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6477                         goto again;
6478                 }
6479         }
6480 out_unlock:
6481         free_cpumask_var(new_mask);
6482 out_free_cpus_allowed:
6483         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6484 out_put_task:
6485         put_task_struct(p);
6486         put_online_cpus();
6487         return retval;
6488 }
6489
6490 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6491                              struct cpumask *new_mask)
6492 {
6493         if (len < cpumask_size())
6494                 cpumask_clear(new_mask);
6495         else if (len > cpumask_size())
6496                 len = cpumask_size();
6497
6498         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6499 }
6500
6501 /**
6502  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6503  * @pid: pid of the process
6504  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6505  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6506  */
6507 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6508                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6509 {
6510         cpumask_var_t new_mask;
6511         int retval;
6512
6513         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6514                 return -ENOMEM;
6515
6516         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6517         if (retval == 0)
6518                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6519         free_cpumask_var(new_mask);
6520         return retval;
6521 }
6522
6523 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6524 {
6525         struct task_struct *p;
6526         int retval;
6527
6528         get_online_cpus();
6529         read_lock(&tasklist_lock);
6530
6531         retval = -ESRCH;
6532         p = find_process_by_pid(pid);
6533         if (!p)
6534                 goto out_unlock;
6535
6536         retval = security_task_getscheduler(p);
6537         if (retval)
6538                 goto out_unlock;
6539
6540         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6541
6542 out_unlock:
6543         read_unlock(&tasklist_lock);
6544         put_online_cpus();
6545
6546         return retval;
6547 }
6548
6549 /**
6550  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6551  * @pid: pid of the process
6552  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6553  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6554  */
6555 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6556                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6557 {
6558         int ret;
6559         cpumask_var_t mask;
6560
6561         if (len < cpumask_size())
6562                 return -EINVAL;
6563
6564         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6565                 return -ENOMEM;
6566
6567         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6568         if (ret == 0) {
6569                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6570                         ret = -EFAULT;
6571                 else
6572                         ret = cpumask_size();
6573         }
6574         free_cpumask_var(mask);
6575
6576         return ret;
6577 }
6578
6579 /**
6580  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6581  *
6582  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6583  * other threads running on this CPU then this function will return.
6584  */
6585 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6586 {
6587         struct rq *rq = this_rq_lock();
6588
6589         schedstat_inc(rq, yld_count);
6590         current->sched_class->yield_task(rq);
6591
6592         /*
6593          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6594          * no need to preempt or enable interrupts:
6595          */
6596         __release(rq->lock);
6597         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6598         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6599         preempt_enable_no_resched();
6600
6601         schedule();
6602
6603         return 0;
6604 }
6605
6606 static inline int should_resched(void)
6607 {
6608         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6609 }
6610
6611 static void __cond_resched(void)
6612 {
6613         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6614         schedule();
6615         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6616 }
6617
6618 int __sched _cond_resched(void)
6619 {
6620         if (should_resched()) {
6621                 __cond_resched();
6622                 return 1;
6623         }
6624         return 0;
6625 }
6626 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6627
6628 /*
6629  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6630  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6631  *
6632  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6633  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6634  * spin_unlock(), once by hand).
6635  */
6636 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6637 {
6638         int resched = should_resched();
6639         int ret = 0;
6640
6641         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6642                 spin_unlock(lock);
6643                 if (resched)
6644                         __cond_resched();
6645                 else
6646                         cpu_relax();
6647                 ret = 1;
6648                 spin_lock(lock);
6649         }
6650         return ret;
6651 }
6652 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6653
6654 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6655 {
6656         BUG_ON(!in_softirq());
6657
6658         if (should_resched()) {
6659                 local_bh_enable();
6660                 __cond_resched();
6661                 local_bh_disable();
6662                 return 1;
6663         }
6664         return 0;
6665 }
6666 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6667
6668 /**
6669  * yield - yield the current processor to other threads.
6670  *
6671  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6672  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6673  */
6674 void __sched yield(void)
6675 {
6676         set_current_state(TASK_RUNNING);
6677         sys_sched_yield();
6678 }
6679 EXPORT_SYMBOL(yield);
6680
6681 /*
6682  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6683  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6684  *
6685  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6686  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6687  */
6688 void __sched io_schedule(void)
6689 {
6690         struct rq *rq = raw_rq();
6691
6692         delayacct_blkio_start();
6693         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6694         schedule();
6695         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6696         delayacct_blkio_end();
6697 }
6698 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6699
6700 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6701 {
6702         struct rq *rq = raw_rq();
6703         long ret;
6704
6705         delayacct_blkio_start();
6706         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6707         ret = schedule_timeout(timeout);
6708         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6709         delayacct_blkio_end();
6710         return ret;
6711 }
6712
6713 /**
6714  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6715  * @policy: scheduling class.
6716  *
6717  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6718  * by a given scheduling class.
6719  */
6720 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6721 {
6722         int ret = -EINVAL;
6723
6724         switch (policy) {
6725         case SCHED_FIFO:
6726         case SCHED_RR:
6727                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6728                 break;
6729         case SCHED_NORMAL:
6730         case SCHED_BATCH:
6731         case SCHED_IDLE:
6732                 ret = 0;
6733                 break;
6734         }
6735         return ret;
6736 }
6737
6738 /**
6739  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6740  * @policy: scheduling class.
6741  *
6742  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6743  * by a given scheduling class.
6744  */
6745 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6746 {
6747         int ret = -EINVAL;
6748
6749         switch (policy) {
6750         case SCHED_FIFO:
6751         case SCHED_RR:
6752                 ret = 1;
6753                 break;
6754         case SCHED_NORMAL:
6755         case SCHED_BATCH:
6756         case SCHED_IDLE:
6757                 ret = 0;
6758         }
6759         return ret;
6760 }
6761
6762 /**
6763  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6764  * @pid: pid of the process.
6765  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6766  *
6767  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6768  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6769  */
6770 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6771                 struct timespec __user *, interval)
6772 {
6773         struct task_struct *p;
6774         unsigned int time_slice;
6775         int retval;
6776         struct timespec t;
6777
6778         if (pid < 0)
6779                 return -EINVAL;
6780
6781         retval = -ESRCH;
6782         read_lock(&tasklist_lock);
6783         p = find_process_by_pid(pid);
6784         if (!p)
6785                 goto out_unlock;
6786
6787         retval = security_task_getscheduler(p);
6788         if (retval)
6789                 goto out_unlock;
6790
6791         /*
6792          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6793          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6794          */
6795         time_slice = 0;
6796         if (p->policy == SCHED_RR) {
6797                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6798         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6799                 struct sched_entity *se = &p->se;
6800                 unsigned long flags;
6801                 struct rq *rq;
6802
6803                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6804                 if (rq->cfs.load.weight)
6805                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6806                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6807         }
6808         read_unlock(&tasklist_lock);
6809         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6810         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6811         return retval;
6812
6813 out_unlock:
6814         read_unlock(&tasklist_lock);
6815         return retval;
6816 }
6817
6818 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6819
6820 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6821 {
6822         unsigned long free = 0;
6823         unsigned state;
6824
6825         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6826         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6827                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6828 #if BITS_PER_LONG == 32
6829         if (state == TASK_RUNNING)
6830                 printk(KERN_CONT " running  ");
6831         else
6832                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6833 #else
6834         if (state == TASK_RUNNING)
6835                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6836         else
6837                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6838 #endif
6839 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6840         free = stack_not_used(p);
6841 #endif
6842         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6843                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6844                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6845
6846         show_stack(p, NULL);
6847 }
6848
6849 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6850 {
6851         struct task_struct *g, *p;
6852
6853 #if BITS_PER_LONG == 32
6854         printk(KERN_INFO
6855                 "  task                PC stack   pid father\n");
6856 #else
6857         printk(KERN_INFO
6858                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6859 #endif
6860         read_lock(&tasklist_lock);
6861         do_each_thread(g, p) {
6862                 /*
6863                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6864                  * console might take alot of time:
6865                  */
6866                 touch_nmi_watchdog();
6867                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6868                         sched_show_task(p);
6869         } while_each_thread(g, p);
6870
6871         touch_all_softlockup_watchdogs();
6872
6873 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6874         sysrq_sched_debug_show();
6875 #endif
6876         read_unlock(&tasklist_lock);
6877         /*
6878          * Only show locks if all tasks are dumped:
6879          */
6880         if (state_filter == -1)
6881                 debug_show_all_locks();
6882 }
6883
6884 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6885 {
6886         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6887 }
6888
6889 /**
6890  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6891  * @idle: task in question
6892  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6893  *
6894  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6895  * flag, to make booting more robust.
6896  */
6897 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6898 {
6899         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6900         unsigned long flags;
6901
6902         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6903
6904         __sched_fork(idle);
6905         idle->se.exec_start = sched_clock();
6906
6907         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6908         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6909         __set_task_cpu(idle, cpu);
6910
6911         rq->curr = rq->idle = idle;
6912 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6913         idle->oncpu = 1;
6914 #endif
6915         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6916
6917         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6918 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6919         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6920 #else
6921         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6922 #endif
6923         /*
6924          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6925          */
6926         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6927         ftrace_graph_init_task(idle);
6928 }
6929
6930 /*
6931  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6932  * indicates which cpus entered this state. This is used
6933  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6934  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6935  * always be CPU_BITS_NONE.
6936  */
6937 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6938
6939 /*
6940  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6941  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6942  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6943  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6944  * number of CPUs.
6945  *
6946  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6947  */
6948 static inline void sched_init_granularity(void)
6949 {
6950         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6951         const unsigned long limit = 200000000;
6952
6953         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6954         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6955                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6956
6957         sysctl_sched_latency *= factor;
6958         if (sysctl_sched_latency > limit)
6959                 sysctl_sched_latency = limit;
6960
6961         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6962
6963         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6964 }
6965
6966 #ifdef CONFIG_SMP
6967 /*
6968  * This is how migration works:
6969  *
6970  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6971  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6972  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6973  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6974  *    thread off the CPU)
6975  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6976  *    task is still in the wrong runqueue.
6977  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6978  *    it and puts it into the right queue.
6979  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6980  * 7) we wake up and the migration is done.
6981  */
6982
6983 /*
6984  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6985  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6986  * is removed from the allowed bitmask.
6987  *
6988  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6989  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6990  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6991  */
6992 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6993 {
6994         struct migration_req req;
6995         unsigned long flags;
6996         struct rq *rq;
6997         int ret = 0;
6998
6999         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7000         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7001                 ret = -EINVAL;
7002                 goto out;
7003         }
7004
7005         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7006                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7007                 ret = -EINVAL;
7008                 goto out;
7009         }
7010
7011         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7012                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7013         else {
7014                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7015                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7016         }
7017
7018         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7019         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7020                 goto out;
7021
7022         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7023                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7024                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7025                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7026                 wait_for_completion(&req.done);
7027                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7028                 return 0;
7029         }
7030 out:
7031         task_rq_unlock(rq, &flags);
7032
7033         return ret;
7034 }
7035 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7036
7037 /*
7038  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7039  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7040  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7041  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7042  *
7043  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7044  * as the task is no longer on this CPU.
7045  *
7046  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7047  */
7048 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7049 {
7050         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7051         int ret = 0, on_rq;
7052
7053         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7054                 return ret;
7055
7056         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7057         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7058
7059         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7060         /* Already moved. */
7061         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7062                 goto done;
7063         /* Affinity changed (again). */
7064         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7065                 goto fail;
7066
7067         on_rq = p->se.on_rq;
7068         if (on_rq)
7069                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7070
7071         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7072         if (on_rq) {
7073                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7074                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7075         }
7076 done:
7077         ret = 1;
7078 fail:
7079         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7080         return ret;
7081 }
7082
7083 /*
7084  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7085  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7086  * another runqueue.
7087  */
7088 static int migration_thread(void *data)
7089 {
7090         int cpu = (long)data;
7091         struct rq *rq;
7092
7093         rq = cpu_rq(cpu);
7094         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7095
7096         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7097         while (!kthread_should_stop()) {
7098                 struct migration_req *req;
7099                 struct list_head *head;
7100
7101                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7102
7103                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7104                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7105                         break;
7106                 }
7107
7108                 if (rq->active_balance) {
7109                         active_load_balance(rq, cpu);
7110                         rq->active_balance = 0;
7111                 }
7112
7113                 head = &rq->migration_queue;
7114
7115                 if (list_empty(head)) {
7116                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7117                         schedule();
7118                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7119                         continue;
7120                 }
7121                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7122                 list_del_init(head->next);
7123
7124                 spin_unlock(&rq->lock);
7125                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7126                 local_irq_enable();
7127
7128                 complete(&req->done);
7129         }
7130         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7131
7132         return 0;
7133 }
7134
7135 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7136
7137 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7138 {
7139         int ret;
7140
7141         local_irq_disable();
7142         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7143         local_irq_enable();
7144         return ret;
7145 }
7146
7147 /*
7148  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7149  */
7150 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7151 {
7152         int dest_cpu;
7153         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7154
7155 again:
7156         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7157         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7158                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7159                         goto move;
7160
7161         /* Any allowed, online CPU? */
7162         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7163         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7164                 goto move;
7165
7166         /* No more Mr. Nice Guy. */
7167         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7168                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7169                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7170
7171                 /*
7172                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7173                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7174                  * leave kernel.
7175                  */
7176                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7177                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7178                                "longer affine to cpu%d\n",
7179                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7180                 }
7181         }
7182
7183 move:
7184         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7185         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7186                 goto again;
7187 }
7188
7189 /*
7190  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7191  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7192  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7193  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7194  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7195  */
7196 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7197 {
7198         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7199         unsigned long flags;
7200
7201         local_irq_save(flags);
7202         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7203         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7204         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7205         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7206         local_irq_restore(flags);
7207 }
7208
7209 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7210 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7211 {
7212         struct task_struct *p, *t;
7213
7214         read_lock(&tasklist_lock);
7215
7216         do_each_thread(t, p) {
7217                 if (p == current)
7218                         continue;
7219
7220                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7221                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7222         } while_each_thread(t, p);
7223
7224         read_unlock(&tasklist_lock);
7225 }
7226
7227 /*
7228  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7229  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7230  * Used by CPU offline code.
7231  */
7232 void sched_idle_next(void)
7233 {
7234         int this_cpu = smp_processor_id();
7235         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7236         struct task_struct *p = rq->idle;
7237         unsigned long flags;
7238
7239         /* cpu has to be offline */
7240         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7241
7242         /*
7243          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7244          * and interrupts disabled on the current cpu.
7245          */
7246         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7247
7248         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7249
7250         update_rq_clock(rq);
7251         activate_task(rq, p, 0);
7252
7253         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7254 }
7255
7256 /*
7257  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7258  * offline.
7259  */
7260 void idle_task_exit(void)
7261 {
7262         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7263
7264         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7265
7266         if (mm != &init_mm)
7267                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7268         mmdrop(mm);
7269 }
7270
7271 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7272 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7273 {
7274         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7275
7276         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7277         BUG_ON(!p->exit_state);
7278
7279         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7280         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7281
7282         get_task_struct(p);
7283
7284         /*
7285          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7286          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7287          * fine.
7288          */
7289         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7290         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7291         spin_lock_irq(&rq->lock);
7292
7293         put_task_struct(p);
7294 }
7295
7296 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7297 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7298 {
7299         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7300         struct task_struct *next;
7301
7302         for ( ; ; ) {
7303                 if (!rq->nr_running)
7304                         break;
7305                 update_rq_clock(rq);
7306                 next = pick_next_task(rq);
7307                 if (!next)
7308                         break;
7309                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7310                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7311
7312         }
7313 }
7314
7315 /*
7316  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7317  */
7318 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7319 {
7320         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7321 }
7322 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7323
7324 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7325
7326 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7327         {
7328                 .procname       = "sched_domain",
7329                 .mode           = 0555,
7330         },
7331         {0, },
7332 };
7333
7334 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7335         {
7336                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7337                 .procname       = "kernel",
7338                 .mode           = 0555,
7339                 .child          = sd_ctl_dir,
7340         },
7341         {0, },
7342 };
7343
7344 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7345 {
7346         struct ctl_table *entry =
7347                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7348
7349         return entry;
7350 }
7351
7352 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7353 {
7354         struct ctl_table *entry;
7355
7356         /*
7357          * In the intermediate directories, both the child directory and
7358          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7359          * will always be set. In the lowest directory the names are
7360          * static strings and all have proc handlers.
7361          */
7362         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7363                 if (entry->child)
7364                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7365                 if (entry->proc_handler == NULL)
7366                         kfree(entry->procname);
7367         }
7368
7369         kfree(*tablep);
7370         *tablep = NULL;
7371 }
7372
7373 static void
7374 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7375                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7376                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7377 {
7378         entry->procname = procname;
7379         entry->data = data;
7380         entry->maxlen = maxlen;
7381         entry->mode = mode;
7382         entry->proc_handler = proc_handler;
7383 }
7384
7385 static struct ctl_table *
7386 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7387 {
7388         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7389
7390         if (table == NULL)
7391                 return NULL;
7392
7393         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7394                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7395         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7396                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7397         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7398                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7399         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7400                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7401         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7402                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7403         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7405         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7406                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7407         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7408                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7409         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7410                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7411         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7412                 &sd->cache_nice_tries,
7413                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7414         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7416         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7417                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7418         /* &table[12] is terminator */
7419
7420         return table;
7421 }
7422
7423 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7424 {
7425         struct ctl_table *entry, *table;
7426         struct sched_domain *sd;
7427         int domain_num = 0, i;
7428         char buf[32];
7429
7430         for_each_domain(cpu, sd)
7431                 domain_num++;
7432         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7433         if (table == NULL)
7434                 return NULL;
7435
7436         i = 0;
7437         for_each_domain(cpu, sd) {
7438                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7439                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7440                 entry->mode = 0555;
7441                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7442                 entry++;
7443                 i++;
7444         }
7445         return table;
7446 }
7447
7448 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7449 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7450 {
7451         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7452         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7453         char buf[32];
7454
7455         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7456         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7457
7458         if (entry == NULL)
7459                 return;
7460
7461         for_each_online_cpu(i) {
7462                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7463                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7464                 entry->mode = 0555;
7465                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7466                 entry++;
7467         }
7468
7469         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7470         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7471 }
7472
7473 /* may be called multiple times per register */
7474 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7475 {
7476         if (sd_sysctl_header)
7477                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7478         sd_sysctl_header = NULL;
7479         if (sd_ctl_dir[0].child)
7480                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7481 }
7482 #else
7483 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7484 {
7485 }
7486 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7487 {
7488 }
7489 #endif
7490
7491 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7492 {
7493         if (!rq->online) {
7494                 const struct sched_class *class;
7495
7496                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7497                 rq->online = 1;
7498
7499                 for_each_class(class) {
7500                         if (class->rq_online)
7501                                 class->rq_online(rq);
7502                 }
7503         }
7504 }
7505
7506 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7507 {
7508         if (rq->online) {
7509                 const struct sched_class *class;
7510
7511                 for_each_class(class) {
7512                         if (class->rq_offline)
7513                                 class->rq_offline(rq);
7514                 }
7515
7516                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7517                 rq->online = 0;
7518         }
7519 }
7520
7521 /*
7522  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7523  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7524  */
7525 static int __cpuinit
7526 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7527 {
7528         struct task_struct *p;
7529         int cpu = (long)hcpu;
7530         unsigned long flags;
7531         struct rq *rq;
7532
7533         switch (action) {
7534
7535         case CPU_UP_PREPARE:
7536         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7537                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7538                 if (IS_ERR(p))
7539                         return NOTIFY_BAD;
7540                 kthread_bind(p, cpu);
7541                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7542                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7543                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7544                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7545                 get_task_struct(p);
7546                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7547                 break;
7548
7549         case CPU_ONLINE:
7550         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7551                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7552                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7553
7554                 /* Update our root-domain */
7555                 rq = cpu_rq(cpu);
7556                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7557                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7558                 rq->calc_load_active = 0;
7559                 if (rq->rd) {
7560                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7561
7562                         set_rq_online(rq);
7563                 }
7564                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7565                 break;
7566
7567 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7568         case CPU_UP_CANCELED:
7569         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7570                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7571                         break;
7572                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7573                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7574                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7575                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7576                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7577                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7578                 break;
7579
7580         case CPU_DEAD:
7581         case CPU_DEAD_FROZEN:
7582                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7583                 migrate_live_tasks(cpu);
7584                 rq = cpu_rq(cpu);
7585                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7586                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7587                 rq->migration_thread = NULL;
7588                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7589                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7590                 update_rq_clock(rq);
7591                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7592                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7593                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7594                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7595                 migrate_dead_tasks(cpu);
7596                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7597                 cpuset_unlock();
7598                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7599                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7600                 calc_global_load_remove(rq);
7601                 /*
7602                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7603                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7604                  * the requestors.
7605                  */
7606                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7607                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7608                         struct migration_req *req;
7609
7610                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7611                                          struct migration_req, list);
7612                         list_del_init(&req->list);
7613                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7614                         complete(&req->done);
7615                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7616                 }
7617                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7618                 break;
7619
7620         case CPU_DYING:
7621         case CPU_DYING_FROZEN:
7622                 /* Update our root-domain */
7623                 rq = cpu_rq(cpu);
7624                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7625                 if (rq->rd) {
7626                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7627                         set_rq_offline(rq);
7628                 }
7629                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7630                 break;
7631 #endif
7632         }
7633         return NOTIFY_OK;
7634 }
7635
7636 /*
7637  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7638  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7639  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7640  */
7641 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7642         .notifier_call = migration_call,
7643         .priority = 10
7644 };
7645
7646 static int __init migration_init(void)
7647 {
7648         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7649         int err;
7650
7651         /* Start one for the boot CPU: */
7652         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7653         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7654         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7655         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7656
7657         return err;
7658 }
7659 early_initcall(migration_init);
7660 #endif
7661
7662 #ifdef CONFIG_SMP
7663
7664 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7665
7666 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7667                                   struct cpumask *groupmask)
7668 {
7669         struct sched_group *group = sd->groups;
7670         char str[256];
7671
7672         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7673         cpumask_clear(groupmask);
7674
7675         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7676
7677         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7678                 printk("does not load-balance\n");
7679                 if (sd->parent)
7680                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7681                                         " has parent");
7682                 return -1;
7683         }
7684
7685         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7686
7687         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7688                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7689                                 "CPU%d\n", cpu);
7690         }
7691         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7692                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7693                                 " CPU%d\n", cpu);
7694         }
7695
7696         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7697         do {
7698                 if (!group) {
7699                         printk("\n");
7700                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7701                         break;
7702                 }
7703
7704                 if (!group->__cpu_power) {
7705                         printk(KERN_CONT "\n");
7706                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7707                                         "set\n");
7708                         break;
7709                 }
7710
7711                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7712                         printk(KERN_CONT "\n");
7713                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7714                         break;
7715                 }
7716
7717                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7718                         printk(KERN_CONT "\n");
7719                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7720                         break;
7721                 }
7722
7723                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7724
7725                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7726
7727                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7728                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7729                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7730                                 group->__cpu_power);
7731                 }
7732
7733                 group = group->next;
7734         } while (group != sd->groups);
7735         printk(KERN_CONT "\n");
7736
7737         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7738                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7739
7740         if (sd->parent &&
7741             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7742                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7743                         "of domain->span\n");
7744         return 0;
7745 }
7746
7747 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7748 {
7749         cpumask_var_t groupmask;
7750         int level = 0;
7751
7752         if (!sd) {
7753                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7754                 return;
7755         }
7756
7757         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7758
7759         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7760                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7761                 return;
7762         }
7763
7764         for (;;) {
7765                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7766                         break;
7767                 level++;
7768                 sd = sd->parent;
7769                 if (!sd)
7770                         break;
7771         }
7772         free_cpumask_var(groupmask);
7773 }
7774 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7775 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7776 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7777
7778 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7779 {
7780         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7781                 return 1;
7782
7783         /* Following flags need at least 2 groups */
7784         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7785                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7786                          SD_BALANCE_FORK |
7787                          SD_BALANCE_EXEC |
7788                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7789                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7790                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7791                         return 0;
7792         }
7793
7794         /* Following flags don't use groups */
7795         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7796                          SD_WAKE_AFFINE |
7797                          SD_WAKE_BALANCE))
7798                 return 0;
7799
7800         return 1;
7801 }
7802
7803 static int
7804 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7805 {
7806         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7807
7808         if (sd_degenerate(parent))
7809                 return 1;
7810
7811         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7812                 return 0;
7813
7814         /* Does parent contain flags not in child? */
7815         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7816         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7817                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7818         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7819         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7820                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7821                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7822                                 SD_BALANCE_FORK |
7823                                 SD_BALANCE_EXEC |
7824                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7825                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7826                 if (nr_node_ids == 1)
7827                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7828         }
7829         if (~cflags & pflags)
7830                 return 0;
7831
7832         return 1;
7833 }
7834
7835 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7836 {
7837         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7838
7839         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7840         free_cpumask_var(rd->online);
7841         free_cpumask_var(rd->span);
7842         kfree(rd);
7843 }
7844
7845 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7846 {
7847         struct root_domain *old_rd = NULL;
7848         unsigned long flags;
7849
7850         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7851
7852         if (rq->rd) {
7853                 old_rd = rq->rd;
7854
7855                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7856                         set_rq_offline(rq);
7857
7858                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7859
7860                 /*
7861                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7862                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7863                  * in this function:
7864                  */
7865                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7866                         old_rd = NULL;
7867         }
7868
7869         atomic_inc(&rd->refcount);
7870         rq->rd = rd;
7871
7872         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7873         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7874                 set_rq_online(rq);
7875
7876         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7877
7878         if (old_rd)
7879                 free_rootdomain(old_rd);
7880 }
7881
7882 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7883 {
7884         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7885
7886         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7887
7888         if (bootmem)
7889                 gfp = GFP_NOWAIT;
7890
7891         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7892                 goto out;
7893         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7894                 goto free_span;
7895         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7896                 goto free_online;
7897
7898         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7899                 goto free_rto_mask;
7900         return 0;
7901
7902 free_rto_mask:
7903         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7904 free_online:
7905         free_cpumask_var(rd->online);
7906 free_span:
7907         free_cpumask_var(rd->span);
7908 out:
7909         return -ENOMEM;
7910 }
7911
7912 static void init_defrootdomain(void)
7913 {
7914         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7915
7916         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7917 }
7918
7919 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7920 {
7921         struct root_domain *rd;
7922
7923         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7924         if (!rd)
7925                 return NULL;
7926
7927         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7928                 kfree(rd);
7929                 return NULL;
7930         }
7931
7932         return rd;
7933 }
7934
7935 /*
7936  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7937  * hold the hotplug lock.
7938  */
7939 static void
7940 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7941 {
7942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7943         struct sched_domain *tmp;
7944
7945         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7946         for (tmp = sd; tmp; ) {
7947                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7948                 if (!parent)
7949                         break;
7950
7951                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7952                         tmp->parent = parent->parent;
7953                         if (parent->parent)
7954                                 parent->parent->child = tmp;
7955                 } else
7956                         tmp = tmp->parent;
7957         }
7958
7959         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7960                 sd = sd->parent;
7961                 if (sd)
7962                         sd->child = NULL;
7963         }
7964
7965         sched_domain_debug(sd, cpu);
7966
7967         rq_attach_root(rq, rd);
7968         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7969 }
7970
7971 /* cpus with isolated domains */
7972 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7973
7974 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7975 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7976 {
7977         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7978         return 1;
7979 }
7980
7981 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7982
7983 /*
7984  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7985  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7986  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7987  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7988  *
7989  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7990  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7991  * and ->cpu_power to 0.
7992  */
7993 static void
7994 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7995                         const struct cpumask *cpu_map,
7996                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7997                                         struct sched_group **sg,
7998                                         struct cpumask *tmpmask),
7999                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8000 {
8001         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8002         int i;
8003
8004         cpumask_clear(covered);
8005
8006         for_each_cpu(i, span) {
8007                 struct sched_group *sg;
8008                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8009                 int j;
8010
8011                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8012                         continue;
8013
8014                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8015                 sg->__cpu_power = 0;
8016
8017                 for_each_cpu(j, span) {
8018                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8019                                 continue;
8020
8021                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8022                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8023                 }
8024                 if (!first)
8025                         first = sg;
8026                 if (last)
8027                         last->next = sg;
8028                 last = sg;
8029         }
8030         last->next = first;
8031 }
8032
8033 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8034
8035 #ifdef CONFIG_NUMA
8036
8037 /**
8038  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8039  * @node: node whose sched_domain we're building
8040  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8041  *
8042  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8043  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8044  *
8045  * Should use nodemask_t.
8046  */
8047 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8048 {
8049         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8050
8051         min_val = INT_MAX;
8052
8053         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8054                 /* Start at @node */
8055                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8056
8057                 if (!nr_cpus_node(n))
8058                         continue;
8059
8060                 /* Skip already used nodes */
8061                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8062                         continue;
8063
8064                 /* Simple min distance search */
8065                 val = node_distance(node, n);
8066
8067                 if (val < min_val) {
8068                         min_val = val;
8069                         best_node = n;
8070                 }
8071         }
8072
8073         node_set(best_node, *used_nodes);
8074         return best_node;
8075 }
8076
8077 /**
8078  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8079  * @node: node whose cpumask we're constructing
8080  * @span: resulting cpumask
8081  *
8082  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8083  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8084  * out optimally.
8085  */
8086 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8087 {
8088         nodemask_t used_nodes;
8089         int i;
8090
8091         cpumask_clear(span);
8092         nodes_clear(used_nodes);
8093
8094         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8095         node_set(node, used_nodes);
8096
8097         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8098                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8099
8100                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8101         }
8102 }
8103 #endif /* CONFIG_NUMA */
8104
8105 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8106
8107 /*
8108  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8109  *
8110  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8111  *   and struct sched_domain. )
8112  */
8113 struct static_sched_group {
8114         struct sched_group sg;
8115         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8116 };
8117
8118 struct static_sched_domain {
8119         struct sched_domain sd;
8120         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8121 };
8122
8123 /*
8124  * SMT sched-domains:
8125  */
8126 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8127 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8128 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8129
8130 static int
8131 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8132                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8133 {
8134         if (sg)
8135                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8136         return cpu;
8137 }
8138 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8139
8140 /*
8141  * multi-core sched-domains:
8142  */
8143 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8144 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8145 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8146 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8147
8148 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8149 static int
8150 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8151                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8152 {
8153         int group;
8154
8155         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8156         group = cpumask_first(mask);
8157         if (sg)
8158                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8159         return group;
8160 }
8161 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8162 static int
8163 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8164                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8165 {
8166         if (sg)
8167                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8168         return cpu;
8169 }
8170 #endif
8171
8172 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8173 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8174
8175 static int
8176 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8177                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8178 {
8179         int group;
8180 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8181         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8182         group = cpumask_first(mask);
8183 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8184         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8185         group = cpumask_first(mask);
8186 #else
8187         group = cpu;
8188 #endif
8189         if (sg)
8190                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8191         return group;
8192 }
8193
8194 #ifdef CONFIG_NUMA
8195 /*
8196  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8197  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8198  * gets dynamically allocated.
8199  */
8200 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8201 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8202
8203 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8204 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8205
8206 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8207                                  struct sched_group **sg,
8208                                  struct cpumask *nodemask)
8209 {
8210         int group;
8211
8212         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8213         group = cpumask_first(nodemask);
8214
8215         if (sg)
8216                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8217         return group;
8218 }
8219
8220 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8221 {
8222         struct sched_group *sg = group_head;
8223         int j;
8224
8225         if (!sg)
8226                 return;
8227         do {
8228                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8229                         struct sched_domain *sd;
8230
8231                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8232                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8233                                 /*
8234                                  * Only add "power" once for each
8235                                  * physical package.
8236                                  */
8237                                 continue;
8238                         }
8239
8240                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8241                 }
8242                 sg = sg->next;
8243         } while (sg != group_head);
8244 }
8245 #endif /* CONFIG_NUMA */
8246
8247 #ifdef CONFIG_NUMA
8248 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8249 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8250                               struct cpumask *nodemask)
8251 {
8252         int cpu, i;
8253
8254         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8255                 struct sched_group **sched_group_nodes
8256                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8257
8258                 if (!sched_group_nodes)
8259                         continue;
8260
8261                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8262                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8263
8264                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8265                         if (cpumask_empty(nodemask))
8266                                 continue;
8267
8268                         if (sg == NULL)
8269                                 continue;
8270                         sg = sg->next;
8271 next_sg:
8272                         oldsg = sg;
8273                         sg = sg->next;
8274                         kfree(oldsg);
8275                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8276                                 goto next_sg;
8277                 }
8278                 kfree(sched_group_nodes);
8279                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8280         }
8281 }
8282 #else /* !CONFIG_NUMA */
8283 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8284                               struct cpumask *nodemask)
8285 {
8286 }
8287 #endif /* CONFIG_NUMA */
8288
8289 /*
8290  * Initialize sched groups cpu_power.
8291  *
8292  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8293  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8294  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8295  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8296  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8297  * less cpu_power.
8298  *
8299  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8300  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8301  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8302  */
8303 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8304 {
8305         struct sched_domain *child;
8306         struct sched_group *group;
8307
8308         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8309
8310         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8311                 return;
8312
8313         child = sd->child;
8314
8315         sd->groups->__cpu_power = 0;
8316
8317         /*
8318          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8319          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8320          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8321          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8322          * same sched domain.
8323          */
8324         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8325                        (child->flags &
8326                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8327                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8328                 return;
8329         }
8330
8331         /*
8332          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8333          */
8334         group = child->groups;
8335         do {
8336                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8337                 group = group->next;
8338         } while (group != child->groups);
8339 }
8340
8341 /*
8342  * Initializers for schedule domains
8343  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8344  */
8345
8346 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8347 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8348 #else
8349 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8350 #endif
8351
8352 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8353
8354 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8355 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8356 {                                                               \
8357         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8358         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8359         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8360         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8361 }
8362
8363 SD_INIT_FUNC(CPU)
8364 #ifdef CONFIG_NUMA
8365  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8366  SD_INIT_FUNC(NODE)
8367 #endif
8368 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8369  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8370 #endif
8371 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8372  SD_INIT_FUNC(MC)
8373 #endif
8374
8375 static int default_relax_domain_level = -1;
8376
8377 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8378 {
8379         unsigned long val;
8380
8381         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8382         if (val < SD_LV_MAX)
8383                 default_relax_domain_level = val;
8384
8385         return 1;
8386 }
8387 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8388
8389 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8390                                  struct sched_domain_attr *attr)
8391 {
8392         int request;
8393
8394         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8395                 if (default_relax_domain_level < 0)
8396                         return;
8397                 else
8398                         request = default_relax_domain_level;
8399         } else
8400                 request = attr->relax_domain_level;
8401         if (request < sd->level) {
8402                 /* turn off idle balance on this domain */
8403                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8404         } else {
8405                 /* turn on idle balance on this domain */
8406                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8407         }
8408 }
8409
8410 /*
8411  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8412  * to the individual cpus
8413  */
8414 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8415                                  struct sched_domain_attr *attr)
8416 {
8417         int i, err = -ENOMEM;
8418         struct root_domain *rd;
8419         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8420                 tmpmask;
8421 #ifdef CONFIG_NUMA
8422         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8423         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8424         int sd_allnodes = 0;
8425
8426         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8427                 goto out;
8428         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8429                 goto free_domainspan;
8430         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8431                 goto free_covered;
8432 #endif
8433
8434         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8435                 goto free_notcovered;
8436         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8437                 goto free_nodemask;
8438         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8439                 goto free_this_sibling_map;
8440         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8441                 goto free_this_core_map;
8442         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8443                 goto free_send_covered;
8444
8445 #ifdef CONFIG_NUMA
8446         /*
8447          * Allocate the per-node list of sched groups
8448          */
8449         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8450                                     GFP_KERNEL);
8451         if (!sched_group_nodes) {
8452                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8453                 goto free_tmpmask;
8454         }
8455 #endif
8456
8457         rd = alloc_rootdomain();
8458         if (!rd) {
8459                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8460                 goto free_sched_groups;
8461         }
8462
8463 #ifdef CONFIG_NUMA
8464         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8465 #endif
8466
8467         /*
8468          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8469          */
8470         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8471                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8472
8473                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8474
8475 #ifdef CONFIG_NUMA
8476                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8477                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8478                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8479                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8480                         set_domain_attribute(sd, attr);
8481                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8482                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8483                         p = sd;
8484                         sd_allnodes = 1;
8485                 } else
8486                         p = NULL;
8487
8488                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8489                 SD_INIT(sd, NODE);
8490                 set_domain_attribute(sd, attr);
8491                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8492                 sd->parent = p;
8493                 if (p)
8494                         p->child = sd;
8495                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8496                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8497 #endif
8498
8499                 p = sd;
8500                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8501                 SD_INIT(sd, CPU);
8502                 set_domain_attribute(sd, attr);
8503                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8504                 sd->parent = p;
8505                 if (p)
8506                         p->child = sd;
8507                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8508
8509 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8510                 p = sd;
8511                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8512                 SD_INIT(sd, MC);
8513                 set_domain_attribute(sd, attr);
8514                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8515                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8516                 sd->parent = p;
8517                 p->child = sd;
8518                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8519 #endif
8520
8521 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8522                 p = sd;
8523                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8524                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8525                 set_domain_attribute(sd, attr);
8526                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8527                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8528                 sd->parent = p;
8529                 p->child = sd;
8530                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8531 #endif
8532         }
8533
8534 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8535         /* Set up CPU (sibling) groups */
8536         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8537                 cpumask_and(this_sibling_map,
8538                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8539                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8540                         continue;
8541
8542                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8543                                         &cpu_to_cpu_group,
8544                                         send_covered, tmpmask);
8545         }
8546 #endif
8547
8548 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8549         /* Set up multi-core groups */
8550         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8551                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8552                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8553                         continue;
8554
8555                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8556                                         &cpu_to_core_group,
8557                                         send_covered, tmpmask);
8558         }
8559 #endif
8560
8561         /* Set up physical groups */
8562         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8563                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8564                 if (cpumask_empty(nodemask))
8565                         continue;
8566
8567                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8568                                         &cpu_to_phys_group,
8569                                         send_covered, tmpmask);
8570         }
8571
8572 #ifdef CONFIG_NUMA
8573         /* Set up node groups */
8574         if (sd_allnodes) {
8575                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8576                                         &cpu_to_allnodes_group,
8577                                         send_covered, tmpmask);
8578         }
8579
8580         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8581                 /* Set up node groups */
8582                 struct sched_group *sg, *prev;
8583                 int j;
8584
8585                 cpumask_clear(covered);
8586                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8587                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8588                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8589                         continue;
8590                 }
8591
8592                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8593                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8594
8595                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8596                                   GFP_KERNEL, i);
8597                 if (!sg) {
8598                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8599                                 "node %d\n", i);
8600                         goto error;
8601                 }
8602                 sched_group_nodes[i] = sg;
8603                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8604                         struct sched_domain *sd;
8605
8606                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8607                         sd->groups = sg;
8608                 }
8609                 sg->__cpu_power = 0;
8610                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8611                 sg->next = sg;
8612                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8613                 prev = sg;
8614
8615                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8616                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8617
8618                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8619                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8620                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8621                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8622                                 break;
8623
8624                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8625                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8626                                 continue;
8627
8628                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8629                                           cpumask_size(),
8630                                           GFP_KERNEL, i);
8631                         if (!sg) {
8632                                 printk(KERN_WARNING
8633                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8634                                 goto error;
8635                         }
8636                         sg->__cpu_power = 0;
8637                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8638                         sg->next = prev->next;
8639                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8640                         prev->next = sg;
8641                         prev = sg;
8642                 }
8643         }
8644 #endif
8645
8646         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8647 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8648         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8649                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8650
8651                 init_sched_groups_power(i, sd);
8652         }
8653 #endif
8654 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8655         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8656                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8657
8658                 init_sched_groups_power(i, sd);
8659         }
8660 #endif
8661
8662         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8663                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8664
8665                 init_sched_groups_power(i, sd);
8666         }
8667
8668 #ifdef CONFIG_NUMA
8669         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8670                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8671
8672         if (sd_allnodes) {
8673                 struct sched_group *sg;
8674
8675                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8676                                                                 tmpmask);
8677                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8678         }
8679 #endif
8680
8681         /* Attach the domains */
8682         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8683                 struct sched_domain *sd;
8684 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8685                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8686 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8687                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8688 #else
8689                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8690 #endif
8691                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8692         }
8693
8694         err = 0;
8695
8696 free_tmpmask:
8697         free_cpumask_var(tmpmask);
8698 free_send_covered:
8699         free_cpumask_var(send_covered);
8700 free_this_core_map:
8701         free_cpumask_var(this_core_map);
8702 free_this_sibling_map:
8703         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8704 free_nodemask:
8705         free_cpumask_var(nodemask);
8706 free_notcovered:
8707 #ifdef CONFIG_NUMA
8708         free_cpumask_var(notcovered);
8709 free_covered:
8710         free_cpumask_var(covered);
8711 free_domainspan:
8712         free_cpumask_var(domainspan);
8713 out:
8714 #endif
8715         return err;
8716
8717 free_sched_groups:
8718 #ifdef CONFIG_NUMA
8719         kfree(sched_group_nodes);
8720 #endif
8721         goto free_tmpmask;
8722
8723 #ifdef CONFIG_NUMA
8724 error:
8725         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8726         free_rootdomain(rd);
8727         goto free_tmpmask;
8728 #endif
8729 }
8730
8731 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8732 {
8733         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8734 }
8735
8736 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8737 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8738 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8739                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8740
8741 /*
8742  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8743  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8744  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8745  */
8746 static cpumask_var_t fallback_doms;
8747
8748 /*
8749  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8750  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8751  * or 0 if it stayed the same.
8752  */
8753 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8754 {
8755         return 0;
8756 }
8757
8758 /*
8759  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8760  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8761  * exclude other special cases in the future.
8762  */
8763 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8764 {
8765         int err;
8766
8767         arch_update_cpu_topology();
8768         ndoms_cur = 1;
8769         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8770         if (!doms_cur)
8771                 doms_cur = fallback_doms;
8772         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8773         dattr_cur = NULL;
8774         err = build_sched_domains(doms_cur);
8775         register_sched_domain_sysctl();
8776
8777         return err;
8778 }
8779
8780 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8781                                        struct cpumask *tmpmask)
8782 {
8783         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8784 }
8785
8786 /*
8787  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8788  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8789  */
8790 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8791 {
8792         /* Save because hotplug lock held. */
8793         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8794         int i;
8795
8796         for_each_cpu(i, cpu_map)
8797                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8798         synchronize_sched();
8799         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8800 }
8801
8802 /* handle null as "default" */
8803 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8804                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8805 {
8806         struct sched_domain_attr tmp;
8807
8808         /* fast path */
8809         if (!new && !cur)
8810                 return 1;
8811
8812         tmp = SD_ATTR_INIT;
8813         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8814                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8815                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8816 }
8817
8818 /*
8819  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8820  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8821  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8822  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8823  *
8824  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8825  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8826  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8827  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8828  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8829  * it as it is.
8830  *
8831  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8832  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8833  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8834  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8835  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8836  * to be rebuilt.
8837  *
8838  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8839  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8840  * and it will not create the default domain.
8841  *
8842  * Call with hotplug lock held
8843  */
8844 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8845 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8846                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8847 {
8848         int i, j, n;
8849         int new_topology;
8850
8851         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8852
8853         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8854         unregister_sched_domain_sysctl();
8855
8856         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8857         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8858
8859         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8860
8861         /* Destroy deleted domains */
8862         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8863                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8864                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8865                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8866                                 goto match1;
8867                 }
8868                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8869                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8870 match1:
8871                 ;
8872         }
8873
8874         if (doms_new == NULL) {
8875                 ndoms_cur = 0;
8876                 doms_new = fallback_doms;
8877                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8878                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8879         }
8880
8881         /* Build new domains */
8882         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8883                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8884                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8885                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8886                                 goto match2;
8887                 }
8888                 /* no match - add a new doms_new */
8889                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8890                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8891 match2:
8892                 ;
8893         }
8894
8895         /* Remember the new sched domains */
8896         if (doms_cur != fallback_doms)
8897                 kfree(doms_cur);
8898         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8899         doms_cur = doms_new;
8900         dattr_cur = dattr_new;
8901         ndoms_cur = ndoms_new;
8902
8903         register_sched_domain_sysctl();
8904
8905         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8906 }
8907
8908 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8909 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8910 {
8911         get_online_cpus();
8912
8913         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8914         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8915
8916         rebuild_sched_domains();
8917         put_online_cpus();
8918 }
8919
8920 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8921 {
8922         unsigned int level = 0;
8923
8924         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8925                 return -EINVAL;
8926
8927         /*
8928          * level is always be positive so don't check for
8929          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8930          * What happens on 0 or 1 byte write,
8931          * need to check for count as well?
8932          */
8933
8934         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8935                 return -EINVAL;
8936
8937         if (smt)
8938                 sched_smt_power_savings = level;
8939         else
8940                 sched_mc_power_savings = level;
8941
8942         arch_reinit_sched_domains();
8943
8944         return count;
8945 }
8946
8947 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8948 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8949                                            char *page)
8950 {
8951         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8952 }
8953 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8954                                             const char *buf, size_t count)
8955 {
8956         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8957 }
8958 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8959                          sched_mc_power_savings_show,
8960                          sched_mc_power_savings_store);
8961 #endif
8962
8963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8964 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8965                                             char *page)
8966 {
8967         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8968 }
8969 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8970                                              const char *buf, size_t count)
8971 {
8972         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8973 }
8974 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8975                    sched_smt_power_savings_show,
8976                    sched_smt_power_savings_store);
8977 #endif
8978
8979 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8980 {
8981         int err = 0;
8982
8983 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8984         if (smt_capable())
8985                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8986                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8987 #endif
8988 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8989         if (!err && mc_capable())
8990                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8991                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8992 #endif
8993         return err;
8994 }
8995 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8996
8997 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8998 /*
8999  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9000  * When cpusets are enabled they take over this function.
9001  */
9002 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9003                                 unsigned long action, void *hcpu)
9004 {
9005         switch (action) {
9006         case CPU_ONLINE:
9007         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9008         case CPU_DEAD:
9009         case CPU_DEAD_FROZEN:
9010                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9011                 return NOTIFY_OK;
9012
9013         default:
9014                 return NOTIFY_DONE;
9015         }
9016 }
9017 #endif
9018
9019 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9020                                 unsigned long action, void *hcpu)
9021 {
9022         int cpu = (int)(long)hcpu;
9023
9024         switch (action) {
9025         case CPU_DOWN_PREPARE:
9026         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9027                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9028                 return NOTIFY_OK;
9029
9030         case CPU_DOWN_FAILED:
9031         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9032         case CPU_ONLINE:
9033         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9034                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9035                 return NOTIFY_OK;
9036
9037         default:
9038                 return NOTIFY_DONE;
9039         }
9040 }
9041
9042 void __init sched_init_smp(void)
9043 {
9044         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9045
9046         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9047
9048 #if defined(CONFIG_NUMA)
9049         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9050                                                                 GFP_KERNEL);
9051         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9052 #endif
9053         get_online_cpus();
9054         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9055         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9056         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9057         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9058                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9059         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9060         put_online_cpus();
9061
9062 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9063         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9064         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9065 #endif
9066
9067         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9068         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9069
9070         init_hrtick();
9071
9072         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9073         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9074                 BUG();
9075         sched_init_granularity();
9076         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9077
9078         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9079         init_sched_rt_class();
9080 }
9081 #else
9082 void __init sched_init_smp(void)
9083 {
9084         sched_init_granularity();
9085 }
9086 #endif /* CONFIG_SMP */
9087
9088 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9089
9090 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9091 {
9092         return in_lock_functions(addr) ||
9093                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9094                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9095 }
9096
9097 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9098 {
9099         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9100         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9102         cfs_rq->rq = rq;
9103 #endif
9104         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9105 }
9106
9107 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9108 {
9109         struct rt_prio_array *array;
9110         int i;
9111
9112         array = &rt_rq->active;
9113         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9114                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9115                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9116         }
9117         /* delimiter for bitsearch: */
9118         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9119
9120 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9121         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9122 #ifdef CONFIG_SMP
9123         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9124 #endif
9125 #endif
9126 #ifdef CONFIG_SMP
9127         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9128         rt_rq->overloaded = 0;
9129         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9130 #endif
9131
9132         rt_rq->rt_time = 0;
9133         rt_rq->rt_throttled = 0;
9134         rt_rq->rt_runtime = 0;
9135         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9136
9137 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9138         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9139         rt_rq->rq = rq;
9140 #endif
9141 }
9142
9143 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9144 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9145                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9146                                 struct sched_entity *parent)
9147 {
9148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9149         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9150         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9151         cfs_rq->tg = tg;
9152         if (add)
9153                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9154
9155         tg->se[cpu] = se;
9156         /* se could be NULL for init_task_group */
9157         if (!se)
9158                 return;
9159
9160         if (!parent)
9161                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9162         else
9163                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9164
9165         se->my_q = cfs_rq;
9166         se->load.weight = tg->shares;
9167         se->load.inv_weight = 0;
9168         se->parent = parent;
9169 }
9170 #endif
9171
9172 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9173 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9174                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9175                 struct sched_rt_entity *parent)
9176 {
9177         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9178
9179         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9180         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9181         rt_rq->tg = tg;
9182         rt_rq->rt_se = rt_se;
9183         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9184         if (add)
9185                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9186
9187         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9188         if (!rt_se)
9189                 return;
9190
9191         if (!parent)
9192                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9193         else
9194                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9195
9196         rt_se->my_q = rt_rq;
9197         rt_se->parent = parent;
9198         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9199 }
9200 #endif
9201
9202 void __init sched_init(void)
9203 {
9204         int i, j;
9205         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9206
9207 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9208         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9209 #endif
9210 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9211         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9212 #endif
9213 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9214         alloc_size *= 2;
9215 #endif
9216 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9217         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9218 #endif
9219         /*
9220          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9221          * we use alloc_bootmem().
9222          */
9223         if (alloc_size) {
9224                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9225
9226 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9227                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9228                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9229
9230                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9231                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9232
9233 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9234                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9235                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9236
9237                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9238                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9239 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9240 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9241 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9242                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9243                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9244
9245                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9246                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9247
9248 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9249                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9250                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9251
9252                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9253                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9254 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9255 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9256 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9257                 for_each_possible_cpu(i) {
9258                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9259                         ptr += cpumask_size();
9260                 }
9261 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9262         }
9263
9264 #ifdef CONFIG_SMP
9265         init_defrootdomain();
9266 #endif
9267
9268         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9269                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9270
9271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9272         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9273                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9274 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9275         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9276                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9277 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9278 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9279
9280 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9281         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9282         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9283
9284 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9285         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9286         init_task_group.parent = &root_task_group;
9287         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9288 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9289 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9290
9291         for_each_possible_cpu(i) {
9292                 struct rq *rq;
9293
9294                 rq = cpu_rq(i);
9295                 spin_lock_init(&rq->lock);
9296                 rq->nr_running = 0;
9297                 rq->calc_load_active = 0;
9298                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9299                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9300                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9301 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9302                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9303                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9304 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9305                 /*
9306                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9307                  *
9308                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9309                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9310                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9311                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9312                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9313                  * (se->load.weight).
9314                  *
9315                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9316                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9317                  * then A0's share of the cpu resource is:
9318                  *
9319                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9320                  *
9321                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9322                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9323                  */
9324                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9325 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9326                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9327                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9328                 /*
9329                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9330                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9331                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9332                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9333                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9334                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9335                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9336                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9337                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9338                  */
9339                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9340                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9341                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9342                                 root_task_group.se[i]);
9343
9344 #endif
9345 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9346
9347                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9348 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9349                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9350 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9351                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9352 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9353                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9354                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9355                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9356                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9357                                 root_task_group.rt_se[i]);
9358 #endif
9359 #endif
9360
9361                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9362                         rq->cpu_load[j] = 0;
9363 #ifdef CONFIG_SMP
9364                 rq->sd = NULL;
9365                 rq->rd = NULL;
9366                 rq->active_balance = 0;
9367                 rq->next_balance = jiffies;
9368                 rq->push_cpu = 0;
9369                 rq->cpu = i;
9370                 rq->online = 0;
9371                 rq->migration_thread = NULL;
9372                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9373                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9374 #endif
9375                 init_rq_hrtick(rq);
9376                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9377         }
9378
9379         set_load_weight(&init_task);
9380
9381 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9382         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9383 #endif
9384
9385 #ifdef CONFIG_SMP
9386         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9387 #endif
9388
9389 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9390         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9391 #endif
9392
9393         /*
9394          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9395          */
9396         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9397         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9398
9399         /*
9400          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9401          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9402          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9403          * when this runqueue becomes "idle".
9404          */
9405         init_idle(current, smp_processor_id());
9406
9407         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9408
9409         /*
9410          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9411          */
9412         current->sched_class = &fair_sched_class;
9413
9414         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9415         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9416 #ifdef CONFIG_SMP
9417 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9418         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9419         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9420 #endif
9421         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9422 #endif /* SMP */
9423
9424         perf_counter_init();
9425
9426         scheduler_running = 1;
9427 }
9428
9429 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9430 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9431 {
9432         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9433
9434         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9435 }
9436
9437 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9438 {
9439 #ifdef in_atomic
9440         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9441
9442         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9443             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9444                 return;
9445         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9446                 return;
9447         prev_jiffy = jiffies;
9448
9449         printk(KERN_ERR
9450                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9451                         file, line);
9452         printk(KERN_ERR
9453                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9454                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9455                         current->pid, current->comm);
9456
9457         debug_show_held_locks(current);
9458         if (irqs_disabled())
9459                 print_irqtrace_events(current);
9460         dump_stack();
9461 #endif
9462 }
9463 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9464 #endif
9465
9466 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9467 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9468 {
9469         int on_rq;
9470
9471         update_rq_clock(rq);
9472         on_rq = p->se.on_rq;
9473         if (on_rq)
9474                 deactivate_task(rq, p, 0);
9475         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9476         if (on_rq) {
9477                 activate_task(rq, p, 0);
9478                 resched_task(rq->curr);
9479         }
9480 }
9481
9482 void normalize_rt_tasks(void)
9483 {
9484         struct task_struct *g, *p;
9485         unsigned long flags;
9486         struct rq *rq;
9487
9488         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9489         do_each_thread(g, p) {
9490                 /*
9491                  * Only normalize user tasks:
9492                  */
9493                 if (!p->mm)
9494                         continue;
9495
9496                 p->se.exec_start                = 0;
9497 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9498                 p->se.wait_start                = 0;
9499                 p->se.sleep_start               = 0;
9500                 p->se.block_start               = 0;
9501 #endif
9502
9503                 if (!rt_task(p)) {
9504                         /*
9505                          * Renice negative nice level userspace
9506                          * tasks back to 0:
9507                          */
9508                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9509                                 set_user_nice(p, 0);
9510                         continue;
9511                 }
9512
9513                 spin_lock(&p->pi_lock);
9514                 rq = __task_rq_lock(p);
9515
9516                 normalize_task(rq, p);
9517
9518                 __task_rq_unlock(rq);
9519                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9520         } while_each_thread(g, p);
9521
9522         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9523 }
9524
9525 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9526
9527 #ifdef CONFIG_IA64
9528 /*
9529  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9530  *
9531  * They can only be called when the whole system has been
9532  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9533  * activity can take place. Using them for anything else would
9534  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9535  * under any other configuration.
9536  */
9537
9538 /**
9539  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9540  * @cpu: the processor in question.
9541  *
9542  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9543  */
9544 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9545 {
9546         return cpu_curr(cpu);
9547 }
9548
9549 /**
9550  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9551  * @cpu: the processor in question.
9552  * @p: the task pointer to set.
9553  *
9554  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9555  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9556  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9557  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9558  * and caller must save the original value of the current task (see
9559  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9560  * re-starting the system.
9561  *
9562  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9563  */
9564 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9565 {
9566         cpu_curr(cpu) = p;
9567 }
9568
9569 #endif
9570
9571 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9572 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9573 {
9574         int i;
9575
9576         for_each_possible_cpu(i) {
9577                 if (tg->cfs_rq)
9578                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9579                 if (tg->se)
9580                         kfree(tg->se[i]);
9581         }
9582
9583         kfree(tg->cfs_rq);
9584         kfree(tg->se);
9585 }
9586
9587 static
9588 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9589 {
9590         struct cfs_rq *cfs_rq;
9591         struct sched_entity *se;
9592         struct rq *rq;
9593         int i;
9594
9595         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9596         if (!tg->cfs_rq)
9597                 goto err;
9598         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9599         if (!tg->se)
9600                 goto err;
9601
9602         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9603
9604         for_each_possible_cpu(i) {
9605                 rq = cpu_rq(i);
9606
9607                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9608                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9609                 if (!cfs_rq)
9610                         goto err;
9611
9612                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9613                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9614                 if (!se)
9615                         goto err;
9616
9617                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9618         }
9619
9620         return 1;
9621
9622  err:
9623         return 0;
9624 }
9625
9626 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9627 {
9628         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9629                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9630 }
9631
9632 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9633 {
9634         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9635 }
9636 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9637 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9638 {
9639 }
9640
9641 static inline
9642 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9643 {
9644         return 1;
9645 }
9646
9647 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9648 {
9649 }
9650
9651 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9652 {
9653 }
9654 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9655
9656 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9657 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9658 {
9659         int i;
9660
9661         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9662
9663         for_each_possible_cpu(i) {
9664                 if (tg->rt_rq)
9665                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9666                 if (tg->rt_se)
9667                         kfree(tg->rt_se[i]);
9668         }
9669
9670         kfree(tg->rt_rq);
9671         kfree(tg->rt_se);
9672 }
9673
9674 static
9675 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9676 {
9677         struct rt_rq *rt_rq;
9678         struct sched_rt_entity *rt_se;
9679         struct rq *rq;
9680         int i;
9681
9682         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9683         if (!tg->rt_rq)
9684                 goto err;
9685         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9686         if (!tg->rt_se)
9687                 goto err;
9688
9689         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9690                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9691
9692         for_each_possible_cpu(i) {
9693                 rq = cpu_rq(i);
9694
9695                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9696                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9697                 if (!rt_rq)
9698                         goto err;
9699
9700                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9701                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9702                 if (!rt_se)
9703                         goto err;
9704
9705                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9706         }
9707
9708         return 1;
9709
9710  err:
9711         return 0;
9712 }
9713
9714 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9715 {
9716         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9717                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9718 }
9719
9720 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9721 {
9722         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9723 }
9724 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9725 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9726 {
9727 }
9728
9729 static inline
9730 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9731 {
9732         return 1;
9733 }
9734
9735 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9736 {
9737 }
9738
9739 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9740 {
9741 }
9742 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9743
9744 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9745 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9746 {
9747         free_fair_sched_group(tg);
9748         free_rt_sched_group(tg);
9749         kfree(tg);
9750 }
9751
9752 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9753 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9754 {
9755         struct task_group *tg;
9756         unsigned long flags;
9757         int i;
9758
9759         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9760         if (!tg)
9761                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9762
9763         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9764                 goto err;
9765
9766         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9767                 goto err;
9768
9769         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9770         for_each_possible_cpu(i) {
9771                 register_fair_sched_group(tg, i);
9772                 register_rt_sched_group(tg, i);
9773         }
9774         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9775
9776         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9777
9778         tg->parent = parent;
9779         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9780         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9781         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9782
9783         return tg;
9784
9785 err:
9786         free_sched_group(tg);
9787         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9788 }
9789
9790 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9791 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9792 {
9793         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9794         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9795 }
9796
9797 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9798 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9799 {
9800         unsigned long flags;
9801         int i;
9802
9803         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9804         for_each_possible_cpu(i) {
9805                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9806                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9807         }
9808         list_del_rcu(&tg->list);
9809         list_del_rcu(&tg->siblings);
9810         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9811
9812         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9813         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9814 }
9815
9816 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9817  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9818  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9819  *      reflect its new group.
9820  */
9821 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9822 {
9823         int on_rq, running;
9824         unsigned long flags;
9825         struct rq *rq;
9826
9827         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9828
9829         update_rq_clock(rq);
9830
9831         running = task_current(rq, tsk);
9832         on_rq = tsk->se.on_rq;
9833
9834         if (on_rq)
9835                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9836         if (unlikely(running))
9837                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9838
9839         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9840
9841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9842         if (tsk->sched_class->moved_group)
9843                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9844 #endif
9845
9846         if (unlikely(running))
9847                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9848         if (on_rq)
9849                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9850
9851         task_rq_unlock(rq, &flags);
9852 }
9853 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9854
9855 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9856 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9857 {
9858         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9859         int on_rq;
9860
9861         on_rq = se->on_rq;
9862         if (on_rq)
9863                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9864
9865         se->load.weight = shares;
9866         se->load.inv_weight = 0;
9867
9868         if (on_rq)
9869                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9870 }
9871
9872 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9873 {
9874         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9875         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9876         unsigned long flags;
9877
9878         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9879         __set_se_shares(se, shares);
9880         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9881 }
9882
9883 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9884
9885 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9886 {
9887         int i;
9888         unsigned long flags;
9889
9890         /*
9891          * We can't change the weight of the root cgroup.
9892          */
9893         if (!tg->se[0])
9894                 return -EINVAL;
9895
9896         if (shares < MIN_SHARES)
9897                 shares = MIN_SHARES;
9898         else if (shares > MAX_SHARES)
9899                 shares = MAX_SHARES;
9900
9901         mutex_lock(&shares_mutex);
9902         if (tg->shares == shares)
9903                 goto done;
9904
9905         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9906         for_each_possible_cpu(i)
9907                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9908         list_del_rcu(&tg->siblings);
9909         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9910
9911         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9912         synchronize_sched();
9913
9914         /*
9915          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9916          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9917          */
9918         tg->shares = shares;
9919         for_each_possible_cpu(i) {
9920                 /*
9921                  * force a rebalance
9922                  */
9923                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9924                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9925         }
9926
9927         /*
9928          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9929          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9930          */
9931         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9932         for_each_possible_cpu(i)
9933                 register_fair_sched_group(tg, i);
9934         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9935         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9936 done:
9937         mutex_unlock(&shares_mutex);
9938         return 0;
9939 }
9940
9941 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9942 {
9943         return tg->shares;
9944 }
9945 #endif
9946
9947 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9948 /*
9949  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9950  */
9951 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9952
9953 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9954 {
9955         if (runtime == RUNTIME_INF)
9956                 return 1ULL << 20;
9957
9958         return div64_u64(runtime << 20, period);
9959 }
9960
9961 /* Must be called with tasklist_lock held */
9962 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9963 {
9964         struct task_struct *g, *p;
9965
9966         do_each_thread(g, p) {
9967                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9968                         return 1;
9969         } while_each_thread(g, p);
9970
9971         return 0;
9972 }
9973
9974 struct rt_schedulable_data {
9975         struct task_group *tg;
9976         u64 rt_period;
9977         u64 rt_runtime;
9978 };
9979
9980 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9981 {
9982         struct rt_schedulable_data *d = data;
9983         struct task_group *child;
9984         unsigned long total, sum = 0;
9985         u64 period, runtime;
9986
9987         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9988         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9989
9990         if (tg == d->tg) {
9991                 period = d->rt_period;
9992                 runtime = d->rt_runtime;
9993         }
9994
9995 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9996         if (tg == &root_task_group) {
9997                 period = global_rt_period();
9998                 runtime = global_rt_runtime();
9999         }
10000 #endif
10001
10002         /*
10003          * Cannot have more runtime than the period.
10004          */
10005         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10006                 return -EINVAL;
10007
10008         /*
10009          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10010          */
10011         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10012                 return -EBUSY;
10013
10014         total = to_ratio(period, runtime);
10015
10016         /*
10017          * Nobody can have more than the global setting allows.
10018          */
10019         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10020                 return -EINVAL;
10021
10022         /*
10023          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10024          */
10025         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10026                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10027                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10028
10029                 if (child == d->tg) {
10030                         period = d->rt_period;
10031                         runtime = d->rt_runtime;
10032                 }
10033
10034                 sum += to_ratio(period, runtime);
10035         }
10036
10037         if (sum > total)
10038                 return -EINVAL;
10039
10040         return 0;
10041 }
10042
10043 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10044 {
10045         struct rt_schedulable_data data = {
10046                 .tg = tg,
10047                 .rt_period = period,
10048                 .rt_runtime = runtime,
10049         };
10050
10051         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10052 }
10053
10054 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10055                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10056 {
10057         int i, err = 0;
10058
10059         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10060         read_lock(&tasklist_lock);
10061         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10062         if (err)
10063                 goto unlock;
10064
10065         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10066         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10067         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10068
10069         for_each_possible_cpu(i) {
10070                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10071
10072                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10073                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10074                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10075         }
10076         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10077  unlock:
10078         read_unlock(&tasklist_lock);
10079         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10080
10081         return err;
10082 }
10083
10084 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10085 {
10086         u64 rt_runtime, rt_period;
10087
10088         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10089         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10090         if (rt_runtime_us < 0)
10091                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10092
10093         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10094 }
10095
10096 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10097 {
10098         u64 rt_runtime_us;
10099
10100         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10101                 return -1;
10102
10103         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10104         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10105         return rt_runtime_us;
10106 }
10107
10108 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10109 {
10110         u64 rt_runtime, rt_period;
10111
10112         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10113         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10114
10115         if (rt_period == 0)
10116                 return -EINVAL;
10117
10118         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10119 }
10120
10121 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10122 {
10123         u64 rt_period_us;
10124
10125         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10126         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10127         return rt_period_us;
10128 }
10129
10130 static int sched_rt_global_constraints(void)
10131 {
10132         u64 runtime, period;
10133         int ret = 0;
10134
10135         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10136                 return -EINVAL;
10137
10138         runtime = global_rt_runtime();
10139         period = global_rt_period();
10140
10141         /*
10142          * Sanity check on the sysctl variables.
10143          */
10144         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10145                 return -EINVAL;
10146
10147         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10148         read_lock(&tasklist_lock);
10149         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10150         read_unlock(&tasklist_lock);
10151         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10152
10153         return ret;
10154 }
10155
10156 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10157 {
10158         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10159         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10160                 return 0;
10161
10162         return 1;
10163 }
10164
10165 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10166 static int sched_rt_global_constraints(void)
10167 {
10168         unsigned long flags;
10169         int i;
10170
10171         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10172                 return -EINVAL;
10173
10174         /*
10175          * There's always some RT tasks in the root group
10176          * -- migration, kstopmachine etc..
10177          */
10178         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10179                 return -EBUSY;
10180
10181         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10182         for_each_possible_cpu(i) {
10183                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10184
10185                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10186                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10187                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10188         }
10189         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10190
10191         return 0;
10192 }
10193 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10194
10195 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10196                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10197                 loff_t *ppos)
10198 {
10199         int ret;
10200         int old_period, old_runtime;
10201         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10202
10203         mutex_lock(&mutex);
10204         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10205         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10206
10207         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10208
10209         if (!ret && write) {
10210                 ret = sched_rt_global_constraints();
10211                 if (ret) {
10212                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10213                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10214                 } else {
10215                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10216                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10217                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10218                 }
10219         }
10220         mutex_unlock(&mutex);
10221
10222         return ret;
10223 }
10224
10225 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10226
10227 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10228 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10229 {
10230         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10231                             struct task_group, css);
10232 }
10233
10234 static struct cgroup_subsys_state *
10235 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10236 {
10237         struct task_group *tg, *parent;
10238
10239         if (!cgrp->parent) {
10240                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10241                 return &init_task_group.css;
10242         }
10243
10244         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10245         tg = sched_create_group(parent);
10246         if (IS_ERR(tg))
10247                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10248
10249         return &tg->css;
10250 }
10251
10252 static void
10253 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10254 {
10255         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10256
10257         sched_destroy_group(tg);
10258 }
10259
10260 static int
10261 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10262                       struct task_struct *tsk)
10263 {
10264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10265         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10266                 return -EINVAL;
10267 #else
10268         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10269         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10270                 return -EINVAL;
10271 #endif
10272
10273         return 0;
10274 }
10275
10276 static void
10277 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10278                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10279 {
10280         sched_move_task(tsk);
10281 }
10282
10283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10284 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10285                                 u64 shareval)
10286 {
10287         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10288 }
10289
10290 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10291 {
10292         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10293
10294         return (u64) tg->shares;
10295 }
10296 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10297
10298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10299 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10300                                 s64 val)
10301 {
10302         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10303 }
10304
10305 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10306 {
10307         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10308 }
10309
10310 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10311                 u64 rt_period_us)
10312 {
10313         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10314 }
10315
10316 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10317 {
10318         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10319 }
10320 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10321
10322 static struct cftype cpu_files[] = {
10323 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10324         {
10325                 .name = "shares",
10326                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10327                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10328         },
10329 #endif
10330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10331         {
10332                 .name = "rt_runtime_us",
10333                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10334                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10335         },
10336         {
10337                 .name = "rt_period_us",
10338                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10339                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10340         },
10341 #endif
10342 };
10343
10344 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10345 {
10346         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10347 }
10348
10349 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10350         .name           = "cpu",
10351         .create         = cpu_cgroup_create,
10352         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10353         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10354         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10355         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10356         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10357         .early_init     = 1,
10358 };
10359
10360 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10361
10362 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10363
10364 /*
10365  * CPU accounting code for task groups.
10366  *
10367  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10368  * (balbir@in.ibm.com).
10369  */
10370
10371 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10372 struct cpuacct {
10373         struct cgroup_subsys_state css;
10374         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10375         u64 *cpuusage;
10376         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10377         struct cpuacct *parent;
10378 };
10379
10380 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10381
10382 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10383 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10384 {
10385         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10386                             struct cpuacct, css);
10387 }
10388
10389 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10390 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10391 {
10392         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10393                             struct cpuacct, css);
10394 }
10395
10396 /* create a new cpu accounting group */
10397 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10398         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10399 {
10400         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10401         int i;
10402
10403         if (!ca)
10404                 goto out;
10405
10406         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10407         if (!ca->cpuusage)
10408                 goto out_free_ca;
10409
10410         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10411                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10412                         goto out_free_counters;
10413
10414         if (cgrp->parent)
10415                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10416
10417         return &ca->css;
10418
10419 out_free_counters:
10420         while (--i >= 0)
10421                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10422         free_percpu(ca->cpuusage);
10423 out_free_ca:
10424         kfree(ca);
10425 out:
10426         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10427 }
10428
10429 /* destroy an existing cpu accounting group */
10430 static void
10431 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10432 {
10433         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10434         int i;
10435
10436         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10437                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10438         free_percpu(ca->cpuusage);
10439         kfree(ca);
10440 }
10441
10442 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10443 {
10444         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10445         u64 data;
10446
10447 #ifndef CONFIG_64BIT
10448         /*
10449          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10450          */
10451         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10452         data = *cpuusage;
10453         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10454 #else
10455         data = *cpuusage;
10456 #endif
10457
10458         return data;
10459 }
10460
10461 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10462 {
10463         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10464
10465 #ifndef CONFIG_64BIT
10466         /*
10467          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10468          */
10469         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10470         *cpuusage = val;
10471         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10472 #else
10473         *cpuusage = val;
10474 #endif
10475 }
10476
10477 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10478 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10479 {
10480         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10481         u64 totalcpuusage = 0;
10482         int i;
10483
10484         for_each_present_cpu(i)
10485                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10486
10487         return totalcpuusage;
10488 }
10489
10490 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10491                                                                 u64 reset)
10492 {
10493         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10494         int err = 0;
10495         int i;
10496
10497         if (reset) {
10498                 err = -EINVAL;
10499                 goto out;
10500         }
10501
10502         for_each_present_cpu(i)
10503                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10504
10505 out:
10506         return err;
10507 }
10508
10509 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10510                                    struct seq_file *m)
10511 {
10512         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10513         u64 percpu;
10514         int i;
10515
10516         for_each_present_cpu(i) {
10517                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10518                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10519         }
10520         seq_printf(m, "\n");
10521         return 0;
10522 }
10523
10524 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10525         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10526         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10527 };
10528
10529 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10530                 struct cgroup_map_cb *cb)
10531 {
10532         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10533         int i;
10534
10535         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10536                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10537                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10538                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10539         }
10540         return 0;
10541 }
10542
10543 static struct cftype files[] = {
10544         {
10545                 .name = "usage",
10546                 .read_u64 = cpuusage_read,
10547                 .write_u64 = cpuusage_write,
10548         },
10549         {
10550                 .name = "usage_percpu",
10551                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10552         },
10553         {
10554                 .name = "stat",
10555                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10556         },
10557 };
10558
10559 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10560 {
10561         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10562 }
10563
10564 /*
10565  * charge this task's execution time to its accounting group.
10566  *
10567  * called with rq->lock held.
10568  */
10569 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10570 {
10571         struct cpuacct *ca;
10572         int cpu;
10573
10574         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10575                 return;
10576
10577         cpu = task_cpu(tsk);
10578
10579         rcu_read_lock();
10580
10581         ca = task_ca(tsk);
10582
10583         for (; ca; ca = ca->parent) {
10584                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10585                 *cpuusage += cputime;
10586         }
10587
10588         rcu_read_unlock();
10589 }
10590
10591 /*
10592  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10593  */
10594 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10595                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10596 {
10597         struct cpuacct *ca;
10598
10599         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10600                 return;
10601
10602         rcu_read_lock();
10603         ca = task_ca(tsk);
10604
10605         do {
10606                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10607                 ca = ca->parent;
10608         } while (ca);
10609         rcu_read_unlock();
10610 }
10611
10612 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10613         .name = "cpuacct",
10614         .create = cpuacct_create,
10615         .destroy = cpuacct_destroy,
10616         .populate = cpuacct_populate,
10617         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10618 };
10619 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */