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