sched: Fix cgroup smp fairness
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         unsigned long rt_nr_total;
497         int overloaded;
498         struct plist_head pushable_tasks;
499 #endif
500         int rt_throttled;
501         u64 rt_time;
502         u64 rt_runtime;
503         /* Nests inside the rq lock: */
504         spinlock_t rt_runtime_lock;
505
506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
507         unsigned long rt_nr_boosted;
508
509         struct rq *rq;
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511         struct task_group *tg;
512         struct sched_rt_entity *rt_se;
513 #endif
514 };
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517
518 /*
519  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
520  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
521  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
522  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
523  * object.
524  *
525  */
526 struct root_domain {
527         atomic_t refcount;
528         cpumask_var_t span;
529         cpumask_var_t online;
530
531         /*
532          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
533          * one runnable RT task.
534          */
535         cpumask_var_t rto_mask;
536         atomic_t rto_count;
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         struct cpupri cpupri;
539 #endif
540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
541         /*
542          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
543          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
544          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
545          */
546         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
547 #endif
548 };
549
550 /*
551  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
552  * members (mimicking the global state we have today).
553  */
554 static struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned long nr_running;
574         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
575         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
576 #ifdef CONFIG_NO_HZ
577         unsigned long last_tick_seen;
578         unsigned char in_nohz_recently;
579 #endif
580         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
581         struct load_weight load;
582         unsigned long nr_load_updates;
583         u64 nr_switches;
584         u64 nr_migrations_in;
585
586         struct cfs_rq cfs;
587         struct rt_rq rt;
588
589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
590         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
591         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct list_head leaf_rt_rq_list;
595 #endif
596
597         /*
598          * This is part of a global counter where only the total sum
599          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
600          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
601          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
602          */
603         unsigned long nr_uninterruptible;
604
605         struct task_struct *curr, *idle;
606         unsigned long next_balance;
607         struct mm_struct *prev_mm;
608
609         u64 clock;
610
611         atomic_t nr_iowait;
612
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         struct root_domain *rd;
615         struct sched_domain *sd;
616
617         unsigned char idle_at_tick;
618         /* For active balancing */
619         int active_balance;
620         int push_cpu;
621         /* cpu of this runqueue: */
622         int cpu;
623         int online;
624
625         unsigned long avg_load_per_task;
626
627         struct task_struct *migration_thread;
628         struct list_head migration_queue;
629 #endif
630
631         /* calc_load related fields */
632         unsigned long calc_load_update;
633         long calc_load_active;
634
635 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
636 #ifdef CONFIG_SMP
637         int hrtick_csd_pending;
638         struct call_single_data hrtick_csd;
639 #endif
640         struct hrtimer hrtick_timer;
641 #endif
642
643 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
644         /* latency stats */
645         struct sched_info rq_sched_info;
646         unsigned long long rq_cpu_time;
647         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
648
649         /* sys_sched_yield() stats */
650         unsigned int yld_count;
651
652         /* schedule() stats */
653         unsigned int sched_switch;
654         unsigned int sched_count;
655         unsigned int sched_goidle;
656
657         /* try_to_wake_up() stats */
658         unsigned int ttwu_count;
659         unsigned int ttwu_local;
660
661         /* BKL stats */
662         unsigned int bkl_count;
663 #endif
664 };
665
666 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
667
668 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
669 {
670         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
671 }
672
673 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
674 {
675 #ifdef CONFIG_SMP
676         return rq->cpu;
677 #else
678         return 0;
679 #endif
680 }
681
682 /*
683  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
684  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
685  *
686  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
687  * preempt-disabled sections.
688  */
689 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
690         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
691
692 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
693 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
694 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
695 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
696 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
697
698 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
699 {
700         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
701 }
702
703 /*
704  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
705  */
706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
707 # define const_debug __read_mostly
708 #else
709 # define const_debug static const
710 #endif
711
712 /**
713  * runqueue_is_locked
714  *
715  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
716  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
717  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
718  */
719 int runqueue_is_locked(void)
720 {
721         int cpu = get_cpu();
722         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
723         int ret;
724
725         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
726         put_cpu();
727         return ret;
728 }
729
730 /*
731  * Debugging: various feature bits
732  */
733
734 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
735         __SCHED_FEAT_##name ,
736
737 enum {
738 #include "sched_features.h"
739 };
740
741 #undef SCHED_FEAT
742
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
745
746 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
747 #include "sched_features.h"
748         0;
749
750 #undef SCHED_FEAT
751
752 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
753 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
754         #name ,
755
756 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
757 #include "sched_features.h"
758         NULL
759 };
760
761 #undef SCHED_FEAT
762
763 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
764 {
765         int i;
766
767         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
768                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
769                         seq_puts(m, "NO_");
770                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
771         }
772         seq_puts(m, "\n");
773
774         return 0;
775 }
776
777 static ssize_t
778 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
779                 size_t cnt, loff_t *ppos)
780 {
781         char buf[64];
782         char *cmp = buf;
783         int neg = 0;
784         int i;
785
786         if (cnt > 63)
787                 cnt = 63;
788
789         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
790                 return -EFAULT;
791
792         buf[cnt] = 0;
793
794         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
795                 neg = 1;
796                 cmp += 3;
797         }
798
799         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
800                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
801
802                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
803                         if (neg)
804                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
805                         else
806                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
807                         break;
808                 }
809         }
810
811         if (!sched_feat_names[i])
812                 return -EINVAL;
813
814         filp->f_pos += cnt;
815
816         return cnt;
817 }
818
819 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
820 {
821         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
822 }
823
824 static struct file_operations sched_feat_fops = {
825         .open           = sched_feat_open,
826         .write          = sched_feat_write,
827         .read           = seq_read,
828         .llseek         = seq_lseek,
829         .release        = single_release,
830 };
831
832 static __init int sched_init_debug(void)
833 {
834         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
835                         &sched_feat_fops);
836
837         return 0;
838 }
839 late_initcall(sched_init_debug);
840
841 #endif
842
843 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
844
845 /*
846  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
847  * Limited because this is done with IRQs disabled.
848  */
849 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
850
851 /*
852  * ratelimit for updating the group shares.
853  * default: 0.25ms
854  */
855 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
856
857 /*
858  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
859  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
860  * default: 4
861  */
862 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
863
864 /*
865  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
866  * default: 1s
867  */
868 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
869
870 static __read_mostly int scheduler_running;
871
872 /*
873  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
874  * default: 0.95s
875  */
876 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
877
878 static inline u64 global_rt_period(void)
879 {
880         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
881 }
882
883 static inline u64 global_rt_runtime(void)
884 {
885         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
886                 return RUNTIME_INF;
887
888         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
889 }
890
891 #ifndef prepare_arch_switch
892 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
893 #endif
894 #ifndef finish_arch_switch
895 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
896 #endif
897
898 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
899 {
900         return rq->curr == p;
901 }
902
903 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
904 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
905 {
906         return task_current(rq, p);
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 }
912
913 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
914 {
915 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
916         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
917         rq->lock.owner = current;
918 #endif
919         /*
920          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
921          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
922          * prev into current:
923          */
924         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
925
926         spin_unlock_irq(&rq->lock);
927 }
928
929 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
930 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
931 {
932 #ifdef CONFIG_SMP
933         return p->oncpu;
934 #else
935         return task_current(rq, p);
936 #endif
937 }
938
939 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
940 {
941 #ifdef CONFIG_SMP
942         /*
943          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
944          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
945          * here.
946          */
947         next->oncpu = 1;
948 #endif
949 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
950         spin_unlock_irq(&rq->lock);
951 #else
952         spin_unlock(&rq->lock);
953 #endif
954 }
955
956 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
957 {
958 #ifdef CONFIG_SMP
959         /*
960          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
961          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
962          * finished.
963          */
964         smp_wmb();
965         prev->oncpu = 0;
966 #endif
967 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
968         local_irq_enable();
969 #endif
970 }
971 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
972
973 /*
974  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
975  * Must be called interrupts disabled.
976  */
977 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
978         __acquires(rq->lock)
979 {
980         for (;;) {
981                 struct rq *rq = task_rq(p);
982                 spin_lock(&rq->lock);
983                 if (likely(rq == task_rq(p)))
984                         return rq;
985                 spin_unlock(&rq->lock);
986         }
987 }
988
989 /*
990  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
991  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
992  * explicitly disabling preemption.
993  */
994 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         for (;;) {
1000                 local_irq_save(*flags);
1001                 rq = task_rq(p);
1002                 spin_lock(&rq->lock);
1003                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1004                         return rq;
1005                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1006         }
1007 }
1008
1009 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1010 {
1011         struct rq *rq = task_rq(p);
1012
1013         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1014         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1015 }
1016
1017 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1018         __releases(rq->lock)
1019 {
1020         spin_unlock(&rq->lock);
1021 }
1022
1023 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1024         __releases(rq->lock)
1025 {
1026         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1031  */
1032 static struct rq *this_rq_lock(void)
1033         __acquires(rq->lock)
1034 {
1035         struct rq *rq;
1036
1037         local_irq_disable();
1038         rq = this_rq();
1039         spin_lock(&rq->lock);
1040
1041         return rq;
1042 }
1043
1044 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1045 /*
1046  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1047  *
1048  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1049  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1050  * reschedule event.
1051  *
1052  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1053  * rq->lock.
1054  */
1055
1056 /*
1057  * Use hrtick when:
1058  *  - enabled by features
1059  *  - hrtimer is actually high res
1060  */
1061 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1062 {
1063         if (!sched_feat(HRTICK))
1064                 return 0;
1065         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1066                 return 0;
1067         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1068 }
1069
1070 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1071 {
1072         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1073                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * High-resolution timer tick.
1078  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1079  */
1080 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1081 {
1082         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1083
1084         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1085
1086         spin_lock(&rq->lock);
1087         update_rq_clock(rq);
1088         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1089         spin_unlock(&rq->lock);
1090
1091         return HRTIMER_NORESTART;
1092 }
1093
1094 #ifdef CONFIG_SMP
1095 /*
1096  * called from hardirq (IPI) context
1097  */
1098 static void __hrtick_start(void *arg)
1099 {
1100         struct rq *rq = arg;
1101
1102         spin_lock(&rq->lock);
1103         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1104         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1105         spin_unlock(&rq->lock);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Called to set the hrtick timer state.
1110  *
1111  * called with rq->lock held and irqs disabled
1112  */
1113 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1114 {
1115         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1116         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1117
1118         hrtimer_set_expires(timer, time);
1119
1120         if (rq == this_rq()) {
1121                 hrtimer_restart(timer);
1122         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1123                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1124                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1125         }
1126 }
1127
1128 static int
1129 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1130 {
1131         int cpu = (int)(long)hcpu;
1132
1133         switch (action) {
1134         case CPU_UP_CANCELED:
1135         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1136         case CPU_DOWN_PREPARE:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1138         case CPU_DEAD:
1139         case CPU_DEAD_FROZEN:
1140                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1141                 return NOTIFY_OK;
1142         }
1143
1144         return NOTIFY_DONE;
1145 }
1146
1147 static __init void init_hrtick(void)
1148 {
1149         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1150 }
1151 #else
1152 /*
1153  * Called to set the hrtick timer state.
1154  *
1155  * called with rq->lock held and irqs disabled
1156  */
1157 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1158 {
1159         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1160                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1161 }
1162
1163 static inline void init_hrtick(void)
1164 {
1165 }
1166 #endif /* CONFIG_SMP */
1167
1168 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1169 {
1170 #ifdef CONFIG_SMP
1171         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1172
1173         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1174         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1175         rq->hrtick_csd.info = rq;
1176 #endif
1177
1178         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1179         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1180 }
1181 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1182 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1183 {
1184 }
1185
1186 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1187 {
1188 }
1189
1190 static inline void init_hrtick(void)
1191 {
1192 }
1193 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1194
1195 /*
1196  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1197  *
1198  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1199  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1200  * the target CPU.
1201  */
1202 #ifdef CONFIG_SMP
1203
1204 #ifndef tsk_is_polling
1205 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1206 #endif
1207
1208 static void resched_task(struct task_struct *p)
1209 {
1210         int cpu;
1211
1212         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1213
1214         if (test_tsk_need_resched(p))
1215                 return;
1216
1217         set_tsk_need_resched(p);
1218
1219         cpu = task_cpu(p);
1220         if (cpu == smp_processor_id())
1221                 return;
1222
1223         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1224         smp_mb();
1225         if (!tsk_is_polling(p))
1226                 smp_send_reschedule(cpu);
1227 }
1228
1229 static void resched_cpu(int cpu)
1230 {
1231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1232         unsigned long flags;
1233
1234         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1235                 return;
1236         resched_task(cpu_curr(cpu));
1237         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1238 }
1239
1240 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1241 /*
1242  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1243  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1244  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1245  * idle system the next event might even be infinite time into the
1246  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1247  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1248  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1249  * wheel for the next timer event.
1250  */
1251 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1252 {
1253         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1254
1255         if (cpu == smp_processor_id())
1256                 return;
1257
1258         /*
1259          * This is safe, as this function is called with the timer
1260          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1261          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1262          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1263          * timer into account automatically.
1264          */
1265         if (rq->curr != rq->idle)
1266                 return;
1267
1268         /*
1269          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1270          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1271          * idle task through an additional NOOP schedule()
1272          */
1273         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1274
1275         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1276         smp_mb();
1277         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1278                 smp_send_reschedule(cpu);
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1281
1282 #else /* !CONFIG_SMP */
1283 static void resched_task(struct task_struct *p)
1284 {
1285         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1286         set_tsk_need_resched(p);
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_SMP */
1289
1290 #if BITS_PER_LONG == 32
1291 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1292 #else
1293 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1294 #endif
1295
1296 #define WMULT_SHIFT     32
1297
1298 /*
1299  * Shift right and round:
1300  */
1301 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1302
1303 /*
1304  * delta *= weight / lw
1305  */
1306 static unsigned long
1307 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1308                 struct load_weight *lw)
1309 {
1310         u64 tmp;
1311
1312         if (!lw->inv_weight) {
1313                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1314                         lw->inv_weight = 1;
1315                 else
1316                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1317                                 / (lw->weight+1);
1318         }
1319
1320         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1321         /*
1322          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1323          */
1324         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1325                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1326                         WMULT_SHIFT/2);
1327         else
1328                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1329
1330         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1334 {
1335         lw->weight += inc;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1340 {
1341         lw->weight -= dec;
1342         lw->inv_weight = 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1347  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1348  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1349  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1350  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1351  * slice expiry etc.
1352  */
1353
1354 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1355 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1356
1357 /*
1358  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1359  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1360  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1361  * that remained on nice 0.
1362  *
1363  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1364  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1365  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1366  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1367  * the relative distance between them is ~25%.)
1368  */
1369 static const int prio_to_weight[40] = {
1370  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1371  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1372  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1373  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1374  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1375  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1376  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1377  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1378 };
1379
1380 /*
1381  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1382  *
1383  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1384  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1385  * into multiplications:
1386  */
1387 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1388  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1389  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1390  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1391  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1392  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1393  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1394  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1395  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1396 };
1397
1398 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1399
1400 /*
1401  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1402  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1403  * structures to the load-balancing proper:
1404  */
1405 struct rq_iterator {
1406         void *arg;
1407         struct task_struct *(*start)(void *);
1408         struct task_struct *(*next)(void *);
1409 };
1410
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412 static unsigned long
1413 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1415               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1416               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1417
1418 static int
1419 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1420                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1421                    struct rq_iterator *iterator);
1422 #endif
1423
1424 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1425 enum cpuacct_stat_index {
1426         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1427         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1428
1429         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1430 };
1431
1432 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1433 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1434 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1435                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1436 #else
1437 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1438 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1439                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1440 #endif
1441
1442 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_add(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1448 {
1449         update_load_sub(&rq->load, load);
1450 }
1451
1452 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1454
1455 /*
1456  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1457  * leaving it for the final time.
1458  */
1459 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1460 {
1461         struct task_group *parent, *child;
1462         int ret;
1463
1464         rcu_read_lock();
1465         parent = &root_task_group;
1466 down:
1467         ret = (*down)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1471                 parent = child;
1472                 goto down;
1473
1474 up:
1475                 continue;
1476         }
1477         ret = (*up)(parent, data);
1478         if (ret)
1479                 goto out_unlock;
1480
1481         child = parent;
1482         parent = parent->parent;
1483         if (parent)
1484                 goto up;
1485 out_unlock:
1486         rcu_read_unlock();
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1492 {
1493         return 0;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1499 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1500 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1501
1502 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1503 {
1504         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1505         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1506
1507         if (nr_running)
1508                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1509         else
1510                 rq->avg_load_per_task = 0;
1511
1512         return rq->avg_load_per_task;
1513 }
1514
1515 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1516
1517 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1518
1519 /*
1520  * Calculate and set the cpu's group shares.
1521  */
1522 static void
1523 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1524                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1525 {
1526         unsigned long rq_weight;
1527         unsigned long shares;
1528         int boost = 0;
1529
1530         if (!tg->se[cpu])
1531                 return;
1532
1533         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1534         if (!rq_weight) {
1535                 boost = 1;
1536                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1537         }
1538
1539         /*
1540          *           \Sum shares * rq_weight
1541          * shares =  -----------------------
1542          *               \Sum rq_weight
1543          *
1544          */
1545         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1546         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1547
1548         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1549                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1550                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551                 unsigned long flags;
1552
1553                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1554                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1555                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1556                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1557         }
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1562  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1563  * parent group depends on the shares of its child groups.
1564  */
1565 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1566 {
1567         unsigned long weight, rq_weight = 0, eff_weight = 0;
1568         unsigned long shares = 0;
1569         struct sched_domain *sd = data;
1570         int i;
1571
1572         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1573                 /*
1574                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1575                  * is one of average load so that when a new task gets to
1576                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1577                  */
1578                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1579                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1580                 rq_weight += weight;
1581
1582                 if (!weight)
1583                         weight = NICE_0_LOAD;
1584
1585                 eff_weight += weight;
1586                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1587         }
1588
1589         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1590                 shares = tg->shares;
1591
1592         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1593                 shares = tg->shares;
1594
1595         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1596                 unsigned long sd_rq_weight = rq_weight;
1597
1598                 if (!tg->cfs_rq[i]->rq_weight)
1599                         sd_rq_weight = eff_weight;
1600
1601                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, sd_rq_weight);
1602         }
1603
1604         return 0;
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1609  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1610  * group is a fraction of its parents load.
1611  */
1612 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1613 {
1614         unsigned long load;
1615         long cpu = (long)data;
1616
1617         if (!tg->parent) {
1618                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1619         } else {
1620                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1621                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1622                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1623         }
1624
1625         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1626
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1631 {
1632         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1633         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1634
1635         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1636                 sd->last_update = now;
1637                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1638         }
1639 }
1640
1641 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1642 {
1643         spin_unlock(&rq->lock);
1644         update_shares(sd);
1645         spin_lock(&rq->lock);
1646 }
1647
1648 static void update_h_load(long cpu)
1649 {
1650         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1656 {
1657 }
1658
1659 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1660 {
1661 }
1662
1663 #endif
1664
1665 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1666
1667 /*
1668  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1669  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1670  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1671  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1672  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1673  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1674  */
1675 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1676         __releases(this_rq->lock)
1677         __acquires(busiest->lock)
1678         __acquires(this_rq->lock)
1679 {
1680         spin_unlock(&this_rq->lock);
1681         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1682
1683         return 1;
1684 }
1685
1686 #else
1687 /*
1688  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1689  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1690  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1691  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1692  * regardless of entry order into the function.
1693  */
1694 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(this_rq->lock)
1696         __acquires(busiest->lock)
1697         __acquires(this_rq->lock)
1698 {
1699         int ret = 0;
1700
1701         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1702                 if (busiest < this_rq) {
1703                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1704                         spin_lock(&busiest->lock);
1705                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1706                         ret = 1;
1707                 } else
1708                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1709         }
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1714
1715 /*
1716  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1717  */
1718 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719 {
1720         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1721                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1722                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1723                 BUG_ON(1);
1724         }
1725
1726         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1727 }
1728
1729 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1730         __releases(busiest->lock)
1731 {
1732         spin_unlock(&busiest->lock);
1733         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1734 }
1735 #endif
1736
1737 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1738 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1739 {
1740 #ifdef CONFIG_SMP
1741         cfs_rq->shares = shares;
1742 #endif
1743 }
1744 #endif
1745
1746 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1747
1748 #include "sched_stats.h"
1749 #include "sched_idletask.c"
1750 #include "sched_fair.c"
1751 #include "sched_rt.c"
1752 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1753 # include "sched_debug.c"
1754 #endif
1755
1756 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1757 #define for_each_class(class) \
1758    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1759
1760 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1761 {
1762         rq->nr_running++;
1763 }
1764
1765 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1766 {
1767         rq->nr_running--;
1768 }
1769
1770 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1771 {
1772         if (task_has_rt_policy(p)) {
1773                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1774                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1775                 return;
1776         }
1777
1778         /*
1779          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1780          */
1781         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1782                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1783                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1784                 return;
1785         }
1786
1787         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1788         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1789 }
1790
1791 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1792 {
1793         s64 diff = sample - *avg;
1794         *avg += diff >> 3;
1795 }
1796
1797 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1798 {
1799         if (wakeup)
1800                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1801
1802         sched_info_queued(p);
1803         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1804         p->se.on_rq = 1;
1805 }
1806
1807 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1808 {
1809         if (sleep) {
1810                 if (p->se.last_wakeup) {
1811                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1812                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1813                         p->se.last_wakeup = 0;
1814                 } else {
1815                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1816                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1817                 }
1818         }
1819
1820         sched_info_dequeued(p);
1821         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1822         p->se.on_rq = 0;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1827  */
1828 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1829 {
1830         return p->static_prio;
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1835  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1836  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1837  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1838  * estimator recalculates.
1839  */
1840 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1841 {
1842         int prio;
1843
1844         if (task_has_rt_policy(p))
1845                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1846         else
1847                 prio = __normal_prio(p);
1848         return prio;
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1853  * taken into account by the scheduler. This value might
1854  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1855  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1856  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1857  */
1858 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1859 {
1860         p->normal_prio = normal_prio(p);
1861         /*
1862          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1863          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1864          * to the normal priority:
1865          */
1866         if (!rt_prio(p->prio))
1867                 return p->normal_prio;
1868         return p->prio;
1869 }
1870
1871 /*
1872  * activate_task - move a task to the runqueue.
1873  */
1874 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1875 {
1876         if (task_contributes_to_load(p))
1877                 rq->nr_uninterruptible--;
1878
1879         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1880         inc_nr_running(rq);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1885  */
1886 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1887 {
1888         if (task_contributes_to_load(p))
1889                 rq->nr_uninterruptible++;
1890
1891         dequeue_task(rq, p, sleep);
1892         dec_nr_running(rq);
1893 }
1894
1895 /**
1896  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1897  * @p: the task in question.
1898  */
1899 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1900 {
1901         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1902 }
1903
1904 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1905 {
1906         set_task_rq(p, cpu);
1907 #ifdef CONFIG_SMP
1908         /*
1909          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1910          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1911          * per-task data have been completed by this moment.
1912          */
1913         smp_wmb();
1914         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1915 #endif
1916 }
1917
1918 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1919                                        const struct sched_class *prev_class,
1920                                        int oldprio, int running)
1921 {
1922         if (prev_class != p->sched_class) {
1923                 if (prev_class->switched_from)
1924                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1925                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1926         } else
1927                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1928 }
1929
1930 #ifdef CONFIG_SMP
1931
1932 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1933 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1934 {
1935         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Is this task likely cache-hot:
1940  */
1941 static int
1942 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1943 {
1944         s64 delta;
1945
1946         /*
1947          * Buddy candidates are cache hot:
1948          */
1949         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1950                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1951                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1952                 return 1;
1953
1954         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1955                 return 0;
1956
1957         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1958                 return 1;
1959         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1960                 return 0;
1961
1962         delta = now - p->se.exec_start;
1963
1964         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1965 }
1966
1967
1968 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1969 {
1970         int old_cpu = task_cpu(p);
1971         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1972         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1973                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1974         u64 clock_offset;
1975
1976         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1977
1978         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1979
1980 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1981         if (p->se.wait_start)
1982                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1983         if (p->se.sleep_start)
1984                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1985         if (p->se.block_start)
1986                 p->se.block_start -= clock_offset;
1987 #endif
1988         if (old_cpu != new_cpu) {
1989                 p->se.nr_migrations++;
1990                 new_rq->nr_migrations_in++;
1991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1992                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1993                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1994 #endif
1995                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
1996                                      1, 1, NULL, 0);
1997         }
1998         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1999                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2000
2001         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2002 }
2003
2004 struct migration_req {
2005         struct list_head list;
2006
2007         struct task_struct *task;
2008         int dest_cpu;
2009
2010         struct completion done;
2011 };
2012
2013 /*
2014  * The task's runqueue lock must be held.
2015  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2016  */
2017 static int
2018 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2019 {
2020         struct rq *rq = task_rq(p);
2021
2022         /*
2023          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2024          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2025          */
2026         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2027                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2028                 return 0;
2029         }
2030
2031         init_completion(&req->done);
2032         req->task = p;
2033         req->dest_cpu = dest_cpu;
2034         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2035
2036         return 1;
2037 }
2038
2039 /*
2040  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2041  *                              context switch.
2042  *
2043  * @p must not be current.
2044  */
2045 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2046 {
2047         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2048         int running;
2049         struct rq *rq;
2050
2051         nvcsw   = p->nvcsw;
2052         nivcsw  = p->nivcsw;
2053         for (;;) {
2054                 /*
2055                  * The runqueue is assigned before the actual context
2056                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2057                  *
2058                  * We could check initially without the lock but it is
2059                  * very likely that we need to take the lock in every
2060                  * iteration.
2061                  */
2062                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2063                 running = task_running(rq, p);
2064                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2065
2066                 if (likely(!running))
2067                         break;
2068                 /*
2069                  * The switch count is incremented before the actual
2070                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2071                  * sure at least one completed.
2072                  */
2073                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2074                         break;
2075                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2076                         break;
2077
2078                 cpu_relax();
2079         }
2080 }
2081
2082 /*
2083  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2084  *
2085  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2086  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2087  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2088  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2089  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2090  * @p has remained unscheduled the whole time.
2091  *
2092  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2093  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2094  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2095  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2096  * waiting to become inactive.
2097  */
2098 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2099 {
2100         unsigned long flags;
2101         int running, on_rq;
2102         unsigned long ncsw;
2103         struct rq *rq;
2104
2105         for (;;) {
2106                 /*
2107                  * We do the initial early heuristics without holding
2108                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2109                  * the runqueue lock when things look like they will
2110                  * work out!
2111                  */
2112                 rq = task_rq(p);
2113
2114                 /*
2115                  * If the task is actively running on another CPU
2116                  * still, just relax and busy-wait without holding
2117                  * any locks.
2118                  *
2119                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2120                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2121                  * But we don't care, since "task_running()" will
2122                  * return false if the runqueue has changed and p
2123                  * is actually now running somewhere else!
2124                  */
2125                 while (task_running(rq, p)) {
2126                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2127                                 return 0;
2128                         cpu_relax();
2129                 }
2130
2131                 /*
2132                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2133                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2134                  * just go back and repeat.
2135                  */
2136                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2137                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2138                 running = task_running(rq, p);
2139                 on_rq = p->se.on_rq;
2140                 ncsw = 0;
2141                 if (!match_state || p->state == match_state)
2142                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2143                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2144
2145                 /*
2146                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2147                  */
2148                 if (unlikely(!ncsw))
2149                         break;
2150
2151                 /*
2152                  * Was it really running after all now that we
2153                  * checked with the proper locks actually held?
2154                  *
2155                  * Oops. Go back and try again..
2156                  */
2157                 if (unlikely(running)) {
2158                         cpu_relax();
2159                         continue;
2160                 }
2161
2162                 /*
2163                  * It's not enough that it's not actively running,
2164                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2165                  * preempted!
2166                  *
2167                  * So if it was still runnable (but just not actively
2168                  * running right now), it's preempted, and we should
2169                  * yield - it could be a while.
2170                  */
2171                 if (unlikely(on_rq)) {
2172                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2173                         continue;
2174                 }
2175
2176                 /*
2177                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2178                  * runnable, which means that it will never become
2179                  * running in the future either. We're all done!
2180                  */
2181                 break;
2182         }
2183
2184         return ncsw;
2185 }
2186
2187 /***
2188  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2189  * @p: the to-be-kicked thread
2190  *
2191  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2192  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2193  *
2194  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2195  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2196  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2197  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2198  * achieved as well.
2199  */
2200 void kick_process(struct task_struct *p)
2201 {
2202         int cpu;
2203
2204         preempt_disable();
2205         cpu = task_cpu(p);
2206         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2207                 smp_send_reschedule(cpu);
2208         preempt_enable();
2209 }
2210 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2211
2212 /*
2213  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2214  * according to the scheduling class and "nice" value.
2215  *
2216  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2217  * balance conservatively.
2218  */
2219 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2220 {
2221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2222         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2223
2224         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2225                 return total;
2226
2227         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2232  * according to the scheduling class and "nice" value.
2233  */
2234 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2235 {
2236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2237         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2238
2239         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2240                 return total;
2241
2242         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2243 }
2244
2245 /*
2246  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2247  * domain.
2248  */
2249 static struct sched_group *
2250 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2251 {
2252         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2253         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2254         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2255         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2256
2257         do {
2258                 unsigned long load, avg_load;
2259                 int local_group;
2260                 int i;
2261
2262                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2263                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2264                                         &p->cpus_allowed))
2265                         continue;
2266
2267                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2268                                                sched_group_cpus(group));
2269
2270                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2271                 avg_load = 0;
2272
2273                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2274                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2275                         if (local_group)
2276                                 load = source_load(i, load_idx);
2277                         else
2278                                 load = target_load(i, load_idx);
2279
2280                         avg_load += load;
2281                 }
2282
2283                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2284                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2285                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2286
2287                 if (local_group) {
2288                         this_load = avg_load;
2289                         this = group;
2290                 } else if (avg_load < min_load) {
2291                         min_load = avg_load;
2292                         idlest = group;
2293                 }
2294         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2295
2296         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2297                 return NULL;
2298         return idlest;
2299 }
2300
2301 /*
2302  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2303  */
2304 static int
2305 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2306 {
2307         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2308         int idlest = -1;
2309         int i;
2310
2311         /* Traverse only the allowed CPUs */
2312         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2313                 load = weighted_cpuload(i);
2314
2315                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2316                         min_load = load;
2317                         idlest = i;
2318                 }
2319         }
2320
2321         return idlest;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2326  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2327  * SD_BALANCE_EXEC.
2328  *
2329  * Balance, ie. select the least loaded group.
2330  *
2331  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2332  *
2333  * preempt must be disabled.
2334  */
2335 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2336 {
2337         struct task_struct *t = current;
2338         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2339
2340         for_each_domain(cpu, tmp) {
2341                 /*
2342                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2343                  */
2344                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2345                         break;
2346                 if (tmp->flags & flag)
2347                         sd = tmp;
2348         }
2349
2350         if (sd)
2351                 update_shares(sd);
2352
2353         while (sd) {
2354                 struct sched_group *group;
2355                 int new_cpu, weight;
2356
2357                 if (!(sd->flags & flag)) {
2358                         sd = sd->child;
2359                         continue;
2360                 }
2361
2362                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2363                 if (!group) {
2364                         sd = sd->child;
2365                         continue;
2366                 }
2367
2368                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2369                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2370                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2371                         sd = sd->child;
2372                         continue;
2373                 }
2374
2375                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2376                 cpu = new_cpu;
2377                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2378                 sd = NULL;
2379                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2380                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2381                                 break;
2382                         if (tmp->flags & flag)
2383                                 sd = tmp;
2384                 }
2385                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2386         }
2387
2388         return cpu;
2389 }
2390
2391 #endif /* CONFIG_SMP */
2392
2393 /**
2394  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2395  * @p:          the task to evaluate
2396  * @func:       the function to be called
2397  * @info:       the function call argument
2398  *
2399  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2400  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2401  */
2402 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2403                               void (*func) (void *info), void *info)
2404 {
2405         int cpu;
2406
2407         preempt_disable();
2408         cpu = task_cpu(p);
2409         if (task_curr(p))
2410                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2411         preempt_enable();
2412 }
2413
2414 /***
2415  * try_to_wake_up - wake up a thread
2416  * @p: the to-be-woken-up thread
2417  * @state: the mask of task states that can be woken
2418  * @sync: do a synchronous wakeup?
2419  *
2420  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2421  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2422  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2423  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2424  * runnable without the overhead of this.
2425  *
2426  * returns failure only if the task is already active.
2427  */
2428 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2429 {
2430         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2431         unsigned long flags;
2432         long old_state;
2433         struct rq *rq;
2434
2435         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2436                 sync = 0;
2437
2438 #ifdef CONFIG_SMP
2439         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2440                 struct sched_domain *sd;
2441
2442                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2443                 cpu = task_cpu(p);
2444
2445                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2446                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2447                                 update_shares(sd);
2448                                 break;
2449                         }
2450                 }
2451         }
2452 #endif
2453
2454         smp_wmb();
2455         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2456         update_rq_clock(rq);
2457         old_state = p->state;
2458         if (!(old_state & state))
2459                 goto out;
2460
2461         if (p->se.on_rq)
2462                 goto out_running;
2463
2464         cpu = task_cpu(p);
2465         orig_cpu = cpu;
2466         this_cpu = smp_processor_id();
2467
2468 #ifdef CONFIG_SMP
2469         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2470                 goto out_activate;
2471
2472         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2473         if (cpu != orig_cpu) {
2474                 set_task_cpu(p, cpu);
2475                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2476                 /* might preempt at this point */
2477                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2478                 old_state = p->state;
2479                 if (!(old_state & state))
2480                         goto out;
2481                 if (p->se.on_rq)
2482                         goto out_running;
2483
2484                 this_cpu = smp_processor_id();
2485                 cpu = task_cpu(p);
2486         }
2487
2488 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2489         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2490         if (cpu == this_cpu)
2491                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2492         else {
2493                 struct sched_domain *sd;
2494                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2495                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2496                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2497                                 break;
2498                         }
2499                 }
2500         }
2501 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2502
2503 out_activate:
2504 #endif /* CONFIG_SMP */
2505         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2506         if (sync)
2507                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2508         if (orig_cpu != cpu)
2509                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2510         if (cpu == this_cpu)
2511                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2512         else
2513                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2514         activate_task(rq, p, 1);
2515         success = 1;
2516
2517         /*
2518          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2519          */
2520         if (!in_interrupt()) {
2521                 struct sched_entity *se = &current->se;
2522                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2523
2524                 if (se->last_wakeup)
2525                         sample -= se->last_wakeup;
2526                 else
2527                         sample -= se->start_runtime;
2528                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2529
2530                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2531         }
2532
2533 out_running:
2534         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2535         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2536
2537         p->state = TASK_RUNNING;
2538 #ifdef CONFIG_SMP
2539         if (p->sched_class->task_wake_up)
2540                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2541 #endif
2542 out:
2543         task_rq_unlock(rq, &flags);
2544
2545         return success;
2546 }
2547
2548 /**
2549  * wake_up_process - Wake up a specific process
2550  * @p: The process to be woken up.
2551  *
2552  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2553  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2554  * running.
2555  *
2556  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2557  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2558  */
2559 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2560 {
2561         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2562 }
2563 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2564
2565 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2566 {
2567         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2572  * p is forked by current.
2573  *
2574  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2575  */
2576 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2577 {
2578         p->se.exec_start                = 0;
2579         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2580         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2581         p->se.nr_migrations             = 0;
2582         p->se.last_wakeup               = 0;
2583         p->se.avg_overlap               = 0;
2584         p->se.start_runtime             = 0;
2585         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2586
2587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2588         p->se.wait_start                        = 0;
2589         p->se.wait_max                          = 0;
2590         p->se.wait_count                        = 0;
2591         p->se.wait_sum                          = 0;
2592
2593         p->se.sleep_start                       = 0;
2594         p->se.sleep_max                         = 0;
2595         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2596
2597         p->se.block_start                       = 0;
2598         p->se.block_max                         = 0;
2599         p->se.exec_max                          = 0;
2600         p->se.slice_max                         = 0;
2601
2602         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2603         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2604         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2605         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2606         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2607         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2608
2609         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2610         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2611         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2612         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2613         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2614         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2615         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2616         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2617         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2618
2619 #endif
2620
2621         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2622         p->se.on_rq = 0;
2623         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2624
2625 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2626         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2627 #endif
2628
2629         /*
2630          * We mark the process as running here, but have not actually
2631          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2632          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2633          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2634          */
2635         p->state = TASK_RUNNING;
2636 }
2637
2638 /*
2639  * fork()/clone()-time setup:
2640  */
2641 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2642 {
2643         int cpu = get_cpu();
2644
2645         __sched_fork(p);
2646
2647 #ifdef CONFIG_SMP
2648         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2649 #endif
2650         set_task_cpu(p, cpu);
2651
2652         /*
2653          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2654          */
2655         p->prio = current->normal_prio;
2656
2657         /*
2658          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2659          */
2660         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2661                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2662                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2663
2664                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2665                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2666
2667                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2668                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2669                         set_load_weight(p);
2670                 }
2671
2672                 /*
2673                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2674                  * fulfilled its duty:
2675                  */
2676                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2677         }
2678
2679         if (!rt_prio(p->prio))
2680                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2681
2682 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2683         if (likely(sched_info_on()))
2684                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2685 #endif
2686 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2687         p->oncpu = 0;
2688 #endif
2689 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2690         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2691         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2692 #endif
2693         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2694
2695         put_cpu();
2696 }
2697
2698 /*
2699  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2700  *
2701  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2702  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2703  * on the runqueue and wakes it.
2704  */
2705 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2706 {
2707         unsigned long flags;
2708         struct rq *rq;
2709
2710         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2711         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2712         update_rq_clock(rq);
2713
2714         p->prio = effective_prio(p);
2715
2716         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2717                 activate_task(rq, p, 0);
2718         } else {
2719                 /*
2720                  * Let the scheduling class do new task startup
2721                  * management (if any):
2722                  */
2723                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2724                 inc_nr_running(rq);
2725         }
2726         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2727         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2728 #ifdef CONFIG_SMP
2729         if (p->sched_class->task_wake_up)
2730                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2731 #endif
2732         task_rq_unlock(rq, &flags);
2733 }
2734
2735 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2736
2737 /**
2738  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2739  * @notifier: notifier struct to register
2740  */
2741 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2742 {
2743         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2744 }
2745 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2746
2747 /**
2748  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2749  * @notifier: notifier struct to unregister
2750  *
2751  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2752  */
2753 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2754 {
2755         hlist_del(&notifier->link);
2756 }
2757 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2758
2759 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2760 {
2761         struct preempt_notifier *notifier;
2762         struct hlist_node *node;
2763
2764         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2765                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2766 }
2767
2768 static void
2769 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2770                                  struct task_struct *next)
2771 {
2772         struct preempt_notifier *notifier;
2773         struct hlist_node *node;
2774
2775         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2776                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2777 }
2778
2779 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2780
2781 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2782 {
2783 }
2784
2785 static void
2786 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2787                                  struct task_struct *next)
2788 {
2789 }
2790
2791 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2792
2793 /**
2794  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2795  * @rq: the runqueue preparing to switch
2796  * @prev: the current task that is being switched out
2797  * @next: the task we are going to switch to.
2798  *
2799  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2800  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2801  * switch.
2802  *
2803  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2804  * hooks.
2805  */
2806 static inline void
2807 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2808                     struct task_struct *next)
2809 {
2810         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2811         prepare_lock_switch(rq, next);
2812         prepare_arch_switch(next);
2813 }
2814
2815 /**
2816  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2817  * @rq: runqueue associated with task-switch
2818  * @prev: the thread we just switched away from.
2819  *
2820  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2821  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2822  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2823  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2824  *
2825  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2826  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2827  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2828  * details.)
2829  */
2830 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2831         __releases(rq->lock)
2832 {
2833         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2834         long prev_state;
2835 #ifdef CONFIG_SMP
2836         int post_schedule = 0;
2837
2838         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2839                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2840 #endif
2841
2842         rq->prev_mm = NULL;
2843
2844         /*
2845          * A task struct has one reference for the use as "current".
2846          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2847          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2848          * the scheduled task must drop that reference.
2849          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2850          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2851          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2852          * be dropped twice.
2853          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2854          */
2855         prev_state = prev->state;
2856         finish_arch_switch(prev);
2857         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2858         finish_lock_switch(rq, prev);
2859 #ifdef CONFIG_SMP
2860         if (post_schedule)
2861                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2862 #endif
2863
2864         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2865         if (mm)
2866                 mmdrop(mm);
2867         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2868                 /*
2869                  * Remove function-return probe instances associated with this
2870                  * task and put them back on the free list.
2871                  */
2872                 kprobe_flush_task(prev);
2873                 put_task_struct(prev);
2874         }
2875 }
2876
2877 /**
2878  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2879  * @prev: the thread we just switched away from.
2880  */
2881 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2882         __releases(rq->lock)
2883 {
2884         struct rq *rq = this_rq();
2885
2886         finish_task_switch(rq, prev);
2887 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2888         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2889         preempt_enable();
2890 #endif
2891         if (current->set_child_tid)
2892                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2893 }
2894
2895 /*
2896  * context_switch - switch to the new MM and the new
2897  * thread's register state.
2898  */
2899 static inline void
2900 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2901                struct task_struct *next)
2902 {
2903         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2904
2905         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2906         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2907         mm = next->mm;
2908         oldmm = prev->active_mm;
2909         /*
2910          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2911          * combine the page table reload and the switch backend into
2912          * one hypercall.
2913          */
2914         arch_start_context_switch(prev);
2915
2916         if (unlikely(!mm)) {
2917                 next->active_mm = oldmm;
2918                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2919                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2920         } else
2921                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2922
2923         if (unlikely(!prev->mm)) {
2924                 prev->active_mm = NULL;
2925                 rq->prev_mm = oldmm;
2926         }
2927         /*
2928          * Since the runqueue lock will be released by the next
2929          * task (which is an invalid locking op but in the case
2930          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2931          * do an early lockdep release here:
2932          */
2933 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2934         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2935 #endif
2936
2937         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2938         switch_to(prev, next, prev);
2939
2940         barrier();
2941         /*
2942          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2943          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2944          * frame will be invalid.
2945          */
2946         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2947 }
2948
2949 /*
2950  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2951  *
2952  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2953  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2954  * number of context switches performed since bootup.
2955  */
2956 unsigned long nr_running(void)
2957 {
2958         unsigned long i, sum = 0;
2959
2960         for_each_online_cpu(i)
2961                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2962
2963         return sum;
2964 }
2965
2966 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2967 {
2968         unsigned long i, sum = 0;
2969
2970         for_each_possible_cpu(i)
2971                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2972
2973         /*
2974          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2975          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2976          */
2977         if (unlikely((long)sum < 0))
2978                 sum = 0;
2979
2980         return sum;
2981 }
2982
2983 unsigned long long nr_context_switches(void)
2984 {
2985         int i;
2986         unsigned long long sum = 0;
2987
2988         for_each_possible_cpu(i)
2989                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2990
2991         return sum;
2992 }
2993
2994 unsigned long nr_iowait(void)
2995 {
2996         unsigned long i, sum = 0;
2997
2998         for_each_possible_cpu(i)
2999                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3000
3001         return sum;
3002 }
3003
3004 /* Variables and functions for calc_load */
3005 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3006 static unsigned long calc_load_update;
3007 unsigned long avenrun[3];
3008 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3009
3010 /**
3011  * get_avenrun - get the load average array
3012  * @loads:      pointer to dest load array
3013  * @offset:     offset to add
3014  * @shift:      shift count to shift the result left
3015  *
3016  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3017  */
3018 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3019 {
3020         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3021         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3022         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3023 }
3024
3025 static unsigned long
3026 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3027 {
3028         load *= exp;
3029         load += active * (FIXED_1 - exp);
3030         return load >> FSHIFT;
3031 }
3032
3033 /*
3034  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3035  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3036  */
3037 void calc_global_load(void)
3038 {
3039         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3040         long active;
3041
3042         if (time_before(jiffies, upd))
3043                 return;
3044
3045         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3046         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3047
3048         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3049         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3050         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3051
3052         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3053 }
3054
3055 /*
3056  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3057  */
3058 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3059 {
3060         long nr_active, delta;
3061
3062         nr_active = this_rq->nr_running;
3063         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3064
3065         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3066                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3067                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3068                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3069         }
3070 }
3071
3072 /*
3073  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3074  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3075  */
3076 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3077 {
3078         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3079 }
3080
3081 /*
3082  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3083  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3084  */
3085 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3086 {
3087         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3088         int i, scale;
3089
3090         this_rq->nr_load_updates++;
3091
3092         /* Update our load: */
3093         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3094                 unsigned long old_load, new_load;
3095
3096                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3097
3098                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3099                 new_load = this_load;
3100                 /*
3101                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3102                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3103                  * example.
3104                  */
3105                 if (new_load > old_load)
3106                         new_load += scale-1;
3107                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3108         }
3109
3110         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3111                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3112                 calc_load_account_active(this_rq);
3113         }
3114 }
3115
3116 #ifdef CONFIG_SMP
3117
3118 /*
3119  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3120  *
3121  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3122  * you need to do so manually before calling.
3123  */
3124 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3125         __acquires(rq1->lock)
3126         __acquires(rq2->lock)
3127 {
3128         BUG_ON(!irqs_disabled());
3129         if (rq1 == rq2) {
3130                 spin_lock(&rq1->lock);
3131                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3132         } else {
3133                 if (rq1 < rq2) {
3134                         spin_lock(&rq1->lock);
3135                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3136                 } else {
3137                         spin_lock(&rq2->lock);
3138                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3139                 }
3140         }
3141         update_rq_clock(rq1);
3142         update_rq_clock(rq2);
3143 }
3144
3145 /*
3146  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3147  *
3148  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3149  * you need to do so manually after calling.
3150  */
3151 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3152         __releases(rq1->lock)
3153         __releases(rq2->lock)
3154 {
3155         spin_unlock(&rq1->lock);
3156         if (rq1 != rq2)
3157                 spin_unlock(&rq2->lock);
3158         else
3159                 __release(rq2->lock);
3160 }
3161
3162 /*
3163  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3164  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3165  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3166  * the cpu_allowed mask is restored.
3167  */
3168 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3169 {
3170         struct migration_req req;
3171         unsigned long flags;
3172         struct rq *rq;
3173
3174         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3175         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3176             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3177                 goto out;
3178
3179         /* force the process onto the specified CPU */
3180         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3181                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3182                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3183
3184                 get_task_struct(mt);
3185                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3186                 wake_up_process(mt);
3187                 put_task_struct(mt);
3188                 wait_for_completion(&req.done);
3189
3190                 return;
3191         }
3192 out:
3193         task_rq_unlock(rq, &flags);
3194 }
3195
3196 /*
3197  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3198  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3199  */
3200 void sched_exec(void)
3201 {
3202         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3203         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3204         put_cpu();
3205         if (new_cpu != this_cpu)
3206                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3207 }
3208
3209 /*
3210  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3211  * Both runqueues must be locked.
3212  */
3213 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3214                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3215 {
3216         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3217         set_task_cpu(p, this_cpu);
3218         activate_task(this_rq, p, 0);
3219         /*
3220          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3221          * to be always true for them.
3222          */
3223         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3224 }
3225
3226 /*
3227  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3228  */
3229 static
3230 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3231                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3232                      int *all_pinned)
3233 {
3234         int tsk_cache_hot = 0;
3235         /*
3236          * We do not migrate tasks that are:
3237          * 1) running (obviously), or
3238          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3239          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3240          */
3241         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3242                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3243                 return 0;
3244         }
3245         *all_pinned = 0;
3246
3247         if (task_running(rq, p)) {
3248                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3249                 return 0;
3250         }
3251
3252         /*
3253          * Aggressive migration if:
3254          * 1) task is cache cold, or
3255          * 2) too many balance attempts have failed.
3256          */
3257
3258         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3259         if (!tsk_cache_hot ||
3260                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3261 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3262                 if (tsk_cache_hot) {
3263                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3264                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3265                 }
3266 #endif
3267                 return 1;
3268         }
3269
3270         if (tsk_cache_hot) {
3271                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3272                 return 0;
3273         }
3274         return 1;
3275 }
3276
3277 static unsigned long
3278 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3279               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3280               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3281               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3282 {
3283         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3284         struct task_struct *p;
3285         long rem_load_move = max_load_move;
3286
3287         if (max_load_move == 0)
3288                 goto out;
3289
3290         pinned = 1;
3291
3292         /*
3293          * Start the load-balancing iterator:
3294          */
3295         p = iterator->start(iterator->arg);
3296 next:
3297         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3298                 goto out;
3299
3300         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3301             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3302                 p = iterator->next(iterator->arg);
3303                 goto next;
3304         }
3305
3306         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3307         pulled++;
3308         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3309
3310 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3311         /*
3312          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3313          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3314          * section.
3315          */
3316         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3317                 goto out;
3318 #endif
3319
3320         /*
3321          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3322          */
3323         if (rem_load_move > 0) {
3324                 if (p->prio < *this_best_prio)
3325                         *this_best_prio = p->prio;
3326                 p = iterator->next(iterator->arg);
3327                 goto next;
3328         }
3329 out:
3330         /*
3331          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3332          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3333          * inside pull_task().
3334          */
3335         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3336
3337         if (all_pinned)
3338                 *all_pinned = pinned;
3339
3340         return max_load_move - rem_load_move;
3341 }
3342
3343 /*
3344  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3345  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3346  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3347  *
3348  * Called with both runqueues locked.
3349  */
3350 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3351                       unsigned long max_load_move,
3352                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3353                       int *all_pinned)
3354 {
3355         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3356         unsigned long total_load_moved = 0;
3357         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3358
3359         do {
3360                 total_load_moved +=
3361                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3362                                 max_load_move - total_load_moved,
3363                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3364                 class = class->next;
3365
3366 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3367                 /*
3368                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3369                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3370                  * the critical section.
3371                  */
3372                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3373                         break;
3374 #endif
3375         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3376
3377         return total_load_moved > 0;
3378 }
3379
3380 static int
3381 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3382                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3383                    struct rq_iterator *iterator)
3384 {
3385         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3386         int pinned = 0;
3387
3388         while (p) {
3389                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3390                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3391                         /*
3392                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3393                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3394                          * stats here rather than inside pull_task().
3395                          */
3396                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3397
3398                         return 1;
3399                 }
3400                 p = iterator->next(iterator->arg);
3401         }
3402
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 /*
3407  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3408  * part of active balancing operations within "domain".
3409  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3410  *
3411  * Called with both runqueues locked.
3412  */
3413 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3414                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3415 {
3416         const struct sched_class *class;
3417
3418         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3419                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3420                         return 1;
3421
3422         return 0;
3423 }
3424 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3425 /*
3426  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3427  *              during load balancing.
3428  */
3429 struct sd_lb_stats {
3430         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3431         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3432         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3433         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3434         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3435
3436         /** Statistics of this group */
3437         unsigned long this_load;
3438         unsigned long this_load_per_task;
3439         unsigned long this_nr_running;
3440
3441         /* Statistics of the busiest group */
3442         unsigned long max_load;
3443         unsigned long busiest_load_per_task;
3444         unsigned long busiest_nr_running;
3445
3446         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3447 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3448         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3449         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3450         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3451         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3452         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3453         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3454 #endif
3455 };
3456
3457 /*
3458  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3459  */
3460 struct sg_lb_stats {
3461         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3462         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3463         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3464         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3465         unsigned long group_capacity;
3466         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3467 };
3468
3469 /**
3470  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3471  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3472  */
3473 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3474 {
3475         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3476 }
3477
3478 /**
3479  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3480  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3481  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3482  */
3483 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3484                                         enum cpu_idle_type idle)
3485 {
3486         int load_idx;
3487
3488         switch (idle) {
3489         case CPU_NOT_IDLE:
3490                 load_idx = sd->busy_idx;
3491                 break;
3492
3493         case CPU_NEWLY_IDLE:
3494                 load_idx = sd->newidle_idx;
3495                 break;
3496         default:
3497                 load_idx = sd->idle_idx;
3498                 break;
3499         }
3500
3501         return load_idx;
3502 }
3503
3504
3505 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3506 /**
3507  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3508  * the given sched_domain, during load balancing.
3509  *
3510  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3511  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3512  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3513  */
3514 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3515         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3516 {
3517         /*
3518          * Busy processors will not participate in power savings
3519          * balance.
3520          */
3521         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3522                 sds->power_savings_balance = 0;
3523         else {
3524                 sds->power_savings_balance = 1;
3525                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3526                 sds->leader_nr_running = 0;
3527         }
3528 }
3529
3530 /**
3531  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3532  * sched_domain while performing load balancing.
3533  *
3534  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3535  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3536  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3537  *              load balancing ?
3538  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3539  */
3540 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3541         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3542 {
3543
3544         if (!sds->power_savings_balance)
3545                 return;
3546
3547         /*
3548          * If the local group is idle or completely loaded
3549          * no need to do power savings balance at this domain
3550          */
3551         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3552                                 !sds->this_nr_running))
3553                 sds->power_savings_balance = 0;
3554
3555         /*
3556          * If a group is already running at full capacity or idle,
3557          * don't include that group in power savings calculations
3558          */
3559         if (!sds->power_savings_balance ||
3560                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3561                 !sgs->sum_nr_running)
3562                 return;
3563
3564         /*
3565          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3566          * This is the group from where we need to pick up the load
3567          * for saving power
3568          */
3569         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3570             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3571              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3572                 sds->group_min = group;
3573                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3574                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3575                                                 sgs->sum_nr_running;
3576         }
3577
3578         /*
3579          * Calculate the group which is almost near its
3580          * capacity but still has some space to pick up some load
3581          * from other group and save more power
3582          */
3583         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3584                 return;
3585
3586         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3587             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3588              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3589                 sds->group_leader = group;
3590                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3591         }
3592 }
3593
3594 /**
3595  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3596  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3597  *      under consideration.
3598  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3599  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3600  *
3601  * Description:
3602  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3603  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3604  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3605  *
3606  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3607  * Else returns 0.
3608  */
3609 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3610                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3611 {
3612         if (!sds->power_savings_balance)
3613                 return 0;
3614
3615         if (sds->this != sds->group_leader ||
3616                         sds->group_leader == sds->group_min)
3617                 return 0;
3618
3619         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3620         sds->busiest = sds->group_min;
3621
3622         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3623                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3624                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3625         }
3626
3627         return 1;
3628
3629 }
3630 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3631 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3632         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3633 {
3634         return;
3635 }
3636
3637 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3638         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3639 {
3640         return;
3641 }
3642
3643 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3644                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3645 {
3646         return 0;
3647 }
3648 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3649
3650
3651 /**
3652  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3653  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3654  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3655  * @idle: Idle status of this_cpu
3656  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3657  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3658  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3659  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3660  * @balance: Should we balance.
3661  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3662  */
3663 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3664                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3665                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3666                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3667 {
3668         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3669         int i;
3670         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3671         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3672         unsigned long avg_load_per_task;
3673
3674         if (local_group)
3675                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3676
3677         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3678         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3679         max_cpu_load = 0;
3680         min_cpu_load = ~0UL;
3681
3682         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3683                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3684
3685                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3686                         *sd_idle = 0;
3687
3688                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3689                 if (local_group) {
3690                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3691                                 first_idle_cpu = 1;
3692                                 balance_cpu = i;
3693                         }
3694
3695                         load = target_load(i, load_idx);
3696                 } else {
3697                         load = source_load(i, load_idx);
3698                         if (load > max_cpu_load)
3699                                 max_cpu_load = load;
3700                         if (min_cpu_load > load)
3701                                 min_cpu_load = load;
3702                 }
3703
3704                 sgs->group_load += load;
3705                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3706                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3707
3708                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3709         }
3710
3711         /*
3712          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3713          * is eligible for doing load balancing at this and above
3714          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3715          * to do the newly idle load balance.
3716          */
3717         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3718             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3719                 *balance = 0;
3720                 return;
3721         }
3722
3723         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3724         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3725                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3726
3727
3728         /*
3729          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3730          * than the average weight of two tasks.
3731          *
3732          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3733          *      might not be a suitable number - should we keep a
3734          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3735          *      the hierarchy?
3736          */
3737         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3738                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3739
3740         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3741                 sgs->group_imb = 1;
3742
3743         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3744
3745 }
3746
3747 /**
3748  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3749  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3750  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3751  * @idle: Idle status of this_cpu
3752  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3753  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3754  * @balance: Should we balance.
3755  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3756  */
3757 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3758                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3759                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3760                         struct sd_lb_stats *sds)
3761 {
3762         struct sched_group *group = sd->groups;
3763         struct sg_lb_stats sgs;
3764         int load_idx;
3765
3766         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3767         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3768
3769         do {
3770                 int local_group;
3771
3772                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3773                                                sched_group_cpus(group));
3774                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3775                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3776                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3777
3778                 if (local_group && balance && !(*balance))
3779                         return;
3780
3781                 sds->total_load += sgs.group_load;
3782                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3783
3784                 if (local_group) {
3785                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3786                         sds->this = group;
3787                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3788                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3789                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3790                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3791                                 sgs.group_imb)) {
3792                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3793                         sds->busiest = group;
3794                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3795                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3796                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3797                 }
3798
3799                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3800                 group = group->next;
3801         } while (group != sd->groups);
3802
3803 }
3804
3805 /**
3806  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3807  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3808  *                      load balancing.
3809  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3810  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3811  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3812  */
3813 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3814                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3815 {
3816         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3817         unsigned int imbn = 2;
3818
3819         if (sds->this_nr_running) {
3820                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3821                 if (sds->busiest_load_per_task >
3822                                 sds->this_load_per_task)
3823                         imbn = 1;
3824         } else
3825                 sds->this_load_per_task =
3826                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3827
3828         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3829                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3830                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3831                 return;
3832         }
3833
3834         /*
3835          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3836          * however we may be able to increase total CPU power used by
3837          * moving them.
3838          */
3839
3840         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3841                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3842         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3843                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3844         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3845
3846         /* Amount of load we'd subtract */
3847         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3848                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3849         if (sds->max_load > tmp)
3850                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3851                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3852
3853         /* Amount of load we'd add */
3854         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3855                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3856                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3857                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3858         else
3859                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3860                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3861         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3862                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3863         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3864
3865         /* Move if we gain throughput */
3866         if (pwr_move > pwr_now)
3867                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3868 }
3869
3870 /**
3871  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3872  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3873  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3874  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3875  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3876  */
3877 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3878                 unsigned long *imbalance)
3879 {
3880         unsigned long max_pull;
3881         /*
3882          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3883          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3884          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3885          */
3886         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3887                 *imbalance = 0;
3888                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3889         }
3890
3891         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3892         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3893                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3894
3895         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3896         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3897                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3898                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3899
3900         /*
3901          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3902          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3903          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3904          * moved
3905          */
3906         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3907                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3908
3909 }
3910 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3911
3912 /**
3913  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3914  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3915  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3916  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3917  * such a group exists.
3918  *
3919  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3920  * to restore balance.
3921  *
3922  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3923  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3924  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3925  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3926  * @idle: The idle status of this_cpu.
3927  * @sd_idle: The idleness of sd
3928  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3929  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3930  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3931  *
3932  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3933  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3934  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3935  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3936  */
3937 static struct sched_group *
3938 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3939                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3940                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3941 {
3942         struct sd_lb_stats sds;
3943
3944         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3945
3946         /*
3947          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3948          * this level.
3949          */
3950         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3951                                         balance, &sds);
3952
3953         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3954         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3955          *    at this level.
3956          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3957          * 3) This group is the busiest group.
3958          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3959          *    sched_domain.
3960          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3961          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3962          */
3963         if (balance && !(*balance))
3964                 goto ret;
3965
3966         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3967                 goto out_balanced;
3968
3969         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3970                 goto out_balanced;
3971
3972         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3973
3974         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3975                 goto out_balanced;
3976
3977         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3978                 goto out_balanced;
3979
3980         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3981         if (sds.group_imb)
3982                 sds.busiest_load_per_task =
3983                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3984
3985         /*
3986          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3987          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3988          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3989          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3990          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3991          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3992          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3993          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3994          * appear as very large values with unsigned longs.
3995          */
3996         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3997                 goto out_balanced;
3998
3999         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4000         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4001         return sds.busiest;
4002
4003 out_balanced:
4004         /*
4005          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4006          * to save power.
4007          */
4008         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4009                 return sds.busiest;
4010 ret:
4011         *imbalance = 0;
4012         return NULL;
4013 }
4014
4015 /*
4016  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4017  */
4018 static struct rq *
4019 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4020                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4021 {
4022         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4023         unsigned long max_load = 0;
4024         int i;
4025
4026         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4027                 unsigned long wl;
4028
4029                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4030                         continue;
4031
4032                 rq = cpu_rq(i);
4033                 wl = weighted_cpuload(i);
4034
4035                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4036                         continue;
4037
4038                 if (wl > max_load) {
4039                         max_load = wl;
4040                         busiest = rq;
4041                 }
4042         }
4043
4044         return busiest;
4045 }
4046
4047 /*
4048  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4049  * so long as it is large enough.
4050  */
4051 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4052
4053 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4054 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4055
4056 /*
4057  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4058  * tasks if there is an imbalance.
4059  */
4060 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4061                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4062                         int *balance)
4063 {
4064         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4065         struct sched_group *group;
4066         unsigned long imbalance;
4067         struct rq *busiest;
4068         unsigned long flags;
4069         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4070
4071         cpumask_setall(cpus);
4072
4073         /*
4074          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4075          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4076          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4077          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4078          */
4079         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4080             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4081                 sd_idle = 1;
4082
4083         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4084
4085 redo:
4086         update_shares(sd);
4087         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4088                                    cpus, balance);
4089
4090         if (*balance == 0)
4091                 goto out_balanced;
4092
4093         if (!group) {
4094                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4095                 goto out_balanced;
4096         }
4097
4098         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4099         if (!busiest) {
4100                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4101                 goto out_balanced;
4102         }
4103
4104         BUG_ON(busiest == this_rq);
4105
4106         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4107
4108         ld_moved = 0;
4109         if (busiest->nr_running > 1) {
4110                 /*
4111                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4112                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4113                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4114                  * correctly treated as an imbalance.
4115                  */
4116                 local_irq_save(flags);
4117                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4118                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4119                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4120                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4121                 local_irq_restore(flags);
4122
4123                 /*
4124                  * some other cpu did the load balance for us.
4125                  */
4126                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4127                         resched_cpu(this_cpu);
4128
4129                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4130                 if (unlikely(all_pinned)) {
4131                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4132                         if (!cpumask_empty(cpus))
4133                                 goto redo;
4134                         goto out_balanced;
4135                 }
4136         }
4137
4138         if (!ld_moved) {
4139                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4140                 sd->nr_balance_failed++;
4141
4142                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4143
4144                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4145
4146                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4147                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4148                          */
4149                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4150                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4151                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4152                                 all_pinned = 1;
4153                                 goto out_one_pinned;
4154                         }
4155
4156                         if (!busiest->active_balance) {
4157                                 busiest->active_balance = 1;
4158                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4159                                 active_balance = 1;
4160                         }
4161                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4162                         if (active_balance)
4163                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4164
4165                         /*
4166                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4167                          * counter.
4168                          */
4169                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4170                 }
4171         } else
4172                 sd->nr_balance_failed = 0;
4173
4174         if (likely(!active_balance)) {
4175                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4176                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4177         } else {
4178                 /*
4179                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4180                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4181                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4182                  * move_tasks).
4183                  */
4184                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4185                         sd->balance_interval *= 2;
4186         }
4187
4188         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4189             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4190                 ld_moved = -1;
4191
4192         goto out;
4193
4194 out_balanced:
4195         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4196
4197         sd->nr_balance_failed = 0;
4198
4199 out_one_pinned:
4200         /* tune up the balancing interval */
4201         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4202                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4203                 sd->balance_interval *= 2;
4204
4205         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4206             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4207                 ld_moved = -1;
4208         else
4209                 ld_moved = 0;
4210 out:
4211         if (ld_moved)
4212                 update_shares(sd);
4213         return ld_moved;
4214 }
4215
4216 /*
4217  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4218  * tasks if there is an imbalance.
4219  *
4220  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4221  * this_rq is locked.
4222  */
4223 static int
4224 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4225 {
4226         struct sched_group *group;
4227         struct rq *busiest = NULL;
4228         unsigned long imbalance;
4229         int ld_moved = 0;
4230         int sd_idle = 0;
4231         int all_pinned = 0;
4232         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4233
4234         cpumask_setall(cpus);
4235
4236         /*
4237          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4238          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4239          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4240          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4241          */
4242         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4243             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4244                 sd_idle = 1;
4245
4246         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4247 redo:
4248         update_shares_locked(this_rq, sd);
4249         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4250                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4251         if (!group) {
4252                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4253                 goto out_balanced;
4254         }
4255
4256         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4257         if (!busiest) {
4258                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4259                 goto out_balanced;
4260         }
4261
4262         BUG_ON(busiest == this_rq);
4263
4264         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4265
4266         ld_moved = 0;
4267         if (busiest->nr_running > 1) {
4268                 /* Attempt to move tasks */
4269                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4270                 /* this_rq->clock is already updated */
4271                 update_rq_clock(busiest);
4272                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4273                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4274                                         &all_pinned);
4275                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4276
4277                 if (unlikely(all_pinned)) {
4278                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4279                         if (!cpumask_empty(cpus))
4280                                 goto redo;
4281                 }
4282         }
4283
4284         if (!ld_moved) {
4285                 int active_balance = 0;
4286
4287                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4288                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4289                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4290                         return -1;
4291
4292                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4293                         return -1;
4294
4295                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4296                         return -1;
4297
4298                 /*
4299                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4300                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4301                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4302                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4303                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4304                  *
4305                  * The package power saving logic comes from
4306                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4307                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4308                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4309                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4310                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4311                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4312                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4313                  *
4314                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4315                  * will be more than one task in the source run queue and
4316                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4317                  * active balance code will not be triggered.
4318                  */
4319
4320                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4321                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4322
4323                 /*
4324                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4325                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4326                  */
4327                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4328                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4329                         all_pinned = 1;
4330                         return ld_moved;
4331                 }
4332
4333                 if (!busiest->active_balance) {
4334                         busiest->active_balance = 1;
4335                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4336                         active_balance = 1;
4337                 }
4338
4339                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4340                 /*
4341                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4342                  */
4343                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4344                 if (active_balance)
4345                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4346                 spin_lock(&this_rq->lock);
4347
4348         } else
4349                 sd->nr_balance_failed = 0;
4350
4351         update_shares_locked(this_rq, sd);
4352         return ld_moved;
4353
4354 out_balanced:
4355         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4356         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4357             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4358                 return -1;
4359         sd->nr_balance_failed = 0;
4360
4361         return 0;
4362 }
4363
4364 /*
4365  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4366  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4367  */
4368 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4369 {
4370         struct sched_domain *sd;
4371         int pulled_task = 0;
4372         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4373
4374         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4375                 unsigned long interval;
4376
4377                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4378                         continue;
4379
4380                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4381                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4382                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4383                                                            sd);
4384
4385                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4386                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4387                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4388                 if (pulled_task)
4389                         break;
4390         }
4391         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4392                 /*
4393                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4394                  * a busy processor. So reset next_balance.
4395                  */
4396                 this_rq->next_balance = next_balance;
4397         }
4398 }
4399
4400 /*
4401  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4402  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4403  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4404  * logical imbalances.
4405  *
4406  * Called with busiest_rq locked.
4407  */
4408 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4409 {
4410         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4411         struct sched_domain *sd;
4412         struct rq *target_rq;
4413
4414         /* Is there any task to move? */
4415         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4416                 return;
4417
4418         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4419
4420         /*
4421          * This condition is "impossible", if it occurs
4422          * we need to fix it. Originally reported by
4423          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4424          */
4425         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4426
4427         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4428         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4429         update_rq_clock(busiest_rq);
4430         update_rq_clock(target_rq);
4431
4432         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4433         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4434                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4435                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4436                                 break;
4437         }
4438
4439         if (likely(sd)) {
4440                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4441
4442                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4443                                   sd, CPU_IDLE))
4444                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4445                 else
4446                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4447         }
4448         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4449 }
4450
4451 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4452 static struct {
4453         atomic_t load_balancer;
4454         cpumask_var_t cpu_mask;
4455         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4456 } nohz ____cacheline_aligned = {
4457         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4458 };
4459
4460 int get_nohz_load_balancer(void)
4461 {
4462         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4463 }
4464
4465 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4466 /**
4467  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4468  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4469  *              be returned.
4470  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4471  *              for the given cpu.
4472  *
4473  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4474  */
4475 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4476 {
4477         struct sched_domain *sd;
4478
4479         for_each_domain(cpu, sd)
4480                 if (sd && (sd->flags & flag))
4481                         break;
4482
4483         return sd;
4484 }
4485
4486 /**
4487  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4488  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4489  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4490  *              for cpu.
4491  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4492  *
4493  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4494  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4495  */
4496 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4497         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4498                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4499
4500 /**
4501  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4502  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4503  *
4504  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4505  *
4506  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4507  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4508  * sched_group is semi-idle or not.
4509  */
4510 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4511 {
4512         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4513                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4514
4515         /*
4516          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4517          * and atleast one idle cpu.
4518          */
4519         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4520                 return 0;
4521
4522         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4523                 return 0;
4524
4525         return 1;
4526 }
4527 /**
4528  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4529  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4530  *
4531  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4532  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4533  *
4534  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4535  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4536  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4537  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4538  */
4539 static int find_new_ilb(int cpu)
4540 {
4541         struct sched_domain *sd;
4542         struct sched_group *ilb_group;
4543
4544         /*
4545          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4546          * when power-aware load balancing is enabled
4547          */
4548         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4549                 goto out_done;
4550
4551         /*
4552          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4553          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4554          */
4555         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4556                 goto out_done;
4557
4558         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4559                 ilb_group = sd->groups;
4560
4561                 do {
4562                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4563                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4564
4565                         ilb_group = ilb_group->next;
4566
4567                 } while (ilb_group != sd->groups);
4568         }
4569
4570 out_done:
4571         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4572 }
4573 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4574 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4575 {
4576         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4577 }
4578 #endif
4579
4580 /*
4581  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4582  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4583  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4584  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4585  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4586  * arrives...
4587  *
4588  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4589  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4590  * nohz.cpu_mask..
4591  *
4592  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4593  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4594  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4595  * there is no need for ilb owner.
4596  *
4597  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4598  * next busy scheduler_tick()
4599  */
4600 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4601 {
4602         int cpu = smp_processor_id();
4603
4604         if (stop_tick) {
4605                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4606
4607                 if (!cpu_active(cpu)) {
4608                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4609                                 return 0;
4610
4611                         /*
4612                          * If we are going offline and still the leader,
4613                          * give up!
4614                          */
4615                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4616                                 BUG();
4617
4618                         return 0;
4619                 }
4620
4621                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4622
4623                 /* time for ilb owner also to sleep */
4624                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4625                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4626                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4627                         return 0;
4628                 }
4629
4630                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4631                         /* make me the ilb owner */
4632                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4633                                 return 1;
4634                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4635                         int new_ilb;
4636
4637                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4638                                                 sched_mc_power_savings))
4639                                 return 1;
4640                         /*
4641                          * Check to see if there is a more power-efficient
4642                          * ilb.
4643                          */
4644                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4645                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4646                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4647                                 resched_cpu(new_ilb);
4648                                 return 0;
4649                         }
4650                         return 1;
4651                 }
4652         } else {
4653                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4654                         return 0;
4655
4656                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4657
4658                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4659                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4660                                 BUG();
4661         }
4662         return 0;
4663 }
4664 #endif
4665
4666 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4667
4668 /*
4669  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4670  * and initiates a balancing operation if so.
4671  *
4672  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4673  */
4674 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4675 {
4676         int balance = 1;
4677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4678         unsigned long interval;
4679         struct sched_domain *sd;
4680         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4681         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4682         int update_next_balance = 0;
4683         int need_serialize;
4684
4685         for_each_domain(cpu, sd) {
4686                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4687                         continue;
4688
4689                 interval = sd->balance_interval;
4690                 if (idle != CPU_IDLE)
4691                         interval *= sd->busy_factor;
4692
4693                 /* scale ms to jiffies */
4694                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4695                 if (unlikely(!interval))
4696                         interval = 1;
4697                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4698                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4699
4700                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4701
4702                 if (need_serialize) {
4703                         if (!spin_trylock(&balancing))
4704                                 goto out;
4705                 }
4706
4707                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4708                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4709                                 /*
4710                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4711                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4712                                  * not idle.
4713                                  */
4714                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4715                         }
4716                         sd->last_balance = jiffies;
4717                 }
4718                 if (need_serialize)
4719                         spin_unlock(&balancing);
4720 out:
4721                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4722                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4723                         update_next_balance = 1;
4724                 }
4725
4726                 /*
4727                  * Stop the load balance at this level. There is another
4728                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4729                  * actively.
4730                  */
4731                 if (!balance)
4732                         break;
4733         }
4734
4735         /*
4736          * next_balance will be updated only when there is a need.
4737          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4738          * updated.
4739          */
4740         if (likely(update_next_balance))
4741                 rq->next_balance = next_balance;
4742 }
4743
4744 /*
4745  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4746  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4747  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4748  */
4749 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4750 {
4751         int this_cpu = smp_processor_id();
4752         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4753         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4754                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4755
4756         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4757
4758 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4759         /*
4760          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4761          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4762          * stopped.
4763          */
4764         if (this_rq->idle_at_tick &&
4765             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4766                 struct rq *rq;
4767                 int balance_cpu;
4768
4769                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4770                         if (balance_cpu == this_cpu)
4771                                 continue;
4772
4773                         /*
4774                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4775                          * work being done for other cpus. Next load
4776                          * balancing owner will pick it up.
4777                          */
4778                         if (need_resched())
4779                                 break;
4780
4781                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4782
4783                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4784                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4785                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4786                 }
4787         }
4788 #endif
4789 }
4790
4791 static inline int on_null_domain(int cpu)
4792 {
4793         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4794 }
4795
4796 /*
4797  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4798  *
4799  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4800  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4801  * if the whole system is idle.
4802  */
4803 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4804 {
4805 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4806         /*
4807          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4808          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4809          * load balancer.
4810          */
4811         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4812                 rq->in_nohz_recently = 0;
4813
4814                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4815                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4816                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4817                 }
4818
4819                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4820                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4821
4822                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4823                                 resched_cpu(ilb);
4824                 }
4825         }
4826
4827         /*
4828          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4829          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4830          */
4831         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4832             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4833                 resched_cpu(cpu);
4834                 return;
4835         }
4836
4837         /*
4838          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4839          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4840          */
4841         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4842             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4843                 return;
4844 #endif
4845         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4846         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4847             likely(!on_null_domain(cpu)))
4848                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4849 }
4850
4851 #else   /* CONFIG_SMP */
4852
4853 /*
4854  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4855  */
4856 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4857 {
4858 }
4859
4860 #endif
4861
4862 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4863
4864 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4865
4866 /*
4867  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4868  * @p in case that task is currently running.
4869  *
4870  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4871  */
4872 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4873 {
4874         u64 ns = 0;
4875
4876         if (task_current(rq, p)) {
4877                 update_rq_clock(rq);
4878                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4879                 if ((s64)ns < 0)
4880                         ns = 0;
4881         }
4882
4883         return ns;
4884 }
4885
4886 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4887 {
4888         unsigned long flags;
4889         struct rq *rq;
4890         u64 ns = 0;
4891
4892         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4893         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4894         task_rq_unlock(rq, &flags);
4895
4896         return ns;
4897 }
4898
4899 /*
4900  * Return accounted runtime for the task.
4901  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4902  * pending runtime that have not been accounted yet.
4903  */
4904 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4905 {
4906         unsigned long flags;
4907         struct rq *rq;
4908         u64 ns = 0;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4912         task_rq_unlock(rq, &flags);
4913
4914         return ns;
4915 }
4916
4917 /*
4918  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4919  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4920  * pending runtime that have not been accounted yet.
4921  *
4922  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4923  * so the return value not includes other pending runtime that other
4924  * running tasks might have.
4925  */
4926 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4927 {
4928         struct task_cputime totals;
4929         unsigned long flags;
4930         struct rq *rq;
4931         u64 ns;
4932
4933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4934         thread_group_cputime(p, &totals);
4935         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4936         task_rq_unlock(rq, &flags);
4937
4938         return ns;
4939 }
4940
4941 /*
4942  * Account user cpu time to a process.
4943  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4944  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4945  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4946  */
4947 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4948                        cputime_t cputime_scaled)
4949 {
4950         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4951         cputime64_t tmp;
4952
4953         /* Add user time to process. */
4954         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4955         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4956         account_group_user_time(p, cputime);
4957
4958         /* Add user time to cpustat. */
4959         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4960         if (TASK_NICE(p) > 0)
4961                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4962         else
4963                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4964
4965         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4966         /* Account for user time used */
4967         acct_update_integrals(p);
4968 }
4969
4970 /*
4971  * Account guest cpu time to a process.
4972  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4973  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4974  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4975  */
4976 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4977                                cputime_t cputime_scaled)
4978 {
4979         cputime64_t tmp;
4980         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4981
4982         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4983
4984         /* Add guest time to process. */
4985         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4986         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4987         account_group_user_time(p, cputime);
4988         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4989
4990         /* Add guest time to cpustat. */
4991         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4992         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4993 }
4994
4995 /*
4996  * Account system cpu time to a process.
4997  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4998  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4999  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5000  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5001  */
5002 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5003                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5004 {
5005         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5006         cputime64_t tmp;
5007
5008         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5009                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5010                 return;
5011         }
5012
5013         /* Add system time to process. */
5014         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5015         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5016         account_group_system_time(p, cputime);
5017
5018         /* Add system time to cpustat. */
5019         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5020         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5021                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5022         else if (softirq_count())
5023                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5024         else
5025                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5026
5027         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5028
5029         /* Account for system time used */
5030         acct_update_integrals(p);
5031 }
5032
5033 /*
5034  * Account for involuntary wait time.
5035  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5036  */
5037 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5038 {
5039         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5040         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5041
5042         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5043 }
5044
5045 /*
5046  * Account for idle time.
5047  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5048  */
5049 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5050 {
5051         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5052         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5053         struct rq *rq = this_rq();
5054
5055         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5056                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5057         else
5058                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5059 }
5060
5061 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5062
5063 /*
5064  * Account a single tick of cpu time.
5065  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5066  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5067  */
5068 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5069 {
5070         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5071         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5072         struct rq *rq = this_rq();
5073
5074         if (user_tick)
5075                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5076         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5077                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5078                                     one_jiffy_scaled);
5079         else
5080                 account_idle_time(one_jiffy);
5081 }
5082
5083 /*
5084  * Account multiple ticks of steal time.
5085  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5086  * @ticks: number of stolen ticks
5087  */
5088 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5089 {
5090         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Account multiple ticks of idle time.
5095  * @ticks: number of stolen ticks
5096  */
5097 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5098 {
5099         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5100 }
5101
5102 #endif
5103
5104 /*
5105  * Use precise platform statistics if available:
5106  */
5107 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5108 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5109 {
5110         return p->utime;
5111 }
5112
5113 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5114 {
5115         return p->stime;
5116 }
5117 #else
5118 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5119 {
5120         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5121                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5122         u64 temp;
5123
5124         /*
5125          * Use CFS's precise accounting:
5126          */
5127         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5128
5129         if (total) {
5130                 temp *= utime;
5131                 do_div(temp, total);
5132         }
5133         utime = (clock_t)temp;
5134
5135         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5136         return p->prev_utime;
5137 }
5138
5139 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5140 {
5141         clock_t stime;
5142
5143         /*
5144          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5145          * the total, to make sure the total observed by userspace
5146          * grows monotonically - apps rely on that):
5147          */
5148         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5149                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5150
5151         if (stime >= 0)
5152                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5153
5154         return p->prev_stime;
5155 }
5156 #endif
5157
5158 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5159 {
5160         return p->gtime;
5161 }
5162
5163 /*
5164  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5165  * We call it with interrupts disabled.
5166  *
5167  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5168  * timeslices.
5169  */
5170 void scheduler_tick(void)
5171 {
5172         int cpu = smp_processor_id();
5173         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5174         struct task_struct *curr = rq->curr;
5175
5176         sched_clock_tick();
5177
5178         spin_lock(&rq->lock);
5179         update_rq_clock(rq);
5180         update_cpu_load(rq);
5181         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5182         spin_unlock(&rq->lock);
5183
5184         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5185
5186 #ifdef CONFIG_SMP
5187         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5188         trigger_load_balance(rq, cpu);
5189 #endif
5190 }
5191
5192 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5193 {
5194         if (in_lock_functions(addr)) {
5195                 addr = CALLER_ADDR2;
5196                 if (in_lock_functions(addr))
5197                         addr = CALLER_ADDR3;
5198         }
5199         return addr;
5200 }
5201
5202 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5203                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5204
5205 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5206 {
5207 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5208         /*
5209          * Underflow?
5210          */
5211         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5212                 return;
5213 #endif
5214         preempt_count() += val;
5215 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5216         /*
5217          * Spinlock count overflowing soon?
5218          */
5219         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5220                                 PREEMPT_MASK - 10);
5221 #endif
5222         if (preempt_count() == val)
5223                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5224 }
5225 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5226
5227 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5228 {
5229 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5230         /*
5231          * Underflow?
5232          */
5233         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5234                 return;
5235         /*
5236          * Is the spinlock portion underflowing?
5237          */
5238         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5239                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5240                 return;
5241 #endif
5242
5243         if (preempt_count() == val)
5244                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5245         preempt_count() -= val;
5246 }
5247 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5248
5249 #endif
5250
5251 /*
5252  * Print scheduling while atomic bug:
5253  */
5254 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5255 {
5256         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5257
5258         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5259                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5260
5261         debug_show_held_locks(prev);
5262         print_modules();
5263         if (irqs_disabled())
5264                 print_irqtrace_events(prev);
5265
5266         if (regs)
5267                 show_regs(regs);
5268         else
5269                 dump_stack();
5270 }
5271
5272 /*
5273  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5274  */
5275 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5276 {
5277         /*
5278          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5279          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5280          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5281          */
5282         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5283                 __schedule_bug(prev);
5284
5285         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5286
5287         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5288 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5289         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5290                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5291                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5292         }
5293 #endif
5294 }
5295
5296 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5297 {
5298         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5299                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5300
5301                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5302                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5303
5304                 /*
5305                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5306                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5307                  * the avg_overlap on preemption.
5308                  *
5309                  * We use the average preemption runtime because that
5310                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5311                  * build up.
5312                  */
5313                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5314         }
5315         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5316 }
5317
5318 /*
5319  * Pick up the highest-prio task:
5320  */
5321 static inline struct task_struct *
5322 pick_next_task(struct rq *rq)
5323 {
5324         const struct sched_class *class;
5325         struct task_struct *p;
5326
5327         /*
5328          * Optimization: we know that if all tasks are in
5329          * the fair class we can call that function directly:
5330          */
5331         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5332                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5333                 if (likely(p))
5334                         return p;
5335         }
5336
5337         class = sched_class_highest;
5338         for ( ; ; ) {
5339                 p = class->pick_next_task(rq);
5340                 if (p)
5341                         return p;
5342                 /*
5343                  * Will never be NULL as the idle class always
5344                  * returns a non-NULL p:
5345                  */
5346                 class = class->next;
5347         }
5348 }
5349
5350 /*
5351  * schedule() is the main scheduler function.
5352  */
5353 asmlinkage void __sched schedule(void)
5354 {
5355         struct task_struct *prev, *next;
5356         unsigned long *switch_count;
5357         struct rq *rq;
5358         int cpu;
5359
5360 need_resched:
5361         preempt_disable();
5362         cpu = smp_processor_id();
5363         rq = cpu_rq(cpu);
5364         rcu_qsctr_inc(cpu);
5365         prev = rq->curr;
5366         switch_count = &prev->nivcsw;
5367
5368         release_kernel_lock(prev);
5369 need_resched_nonpreemptible:
5370
5371         schedule_debug(prev);
5372
5373         if (sched_feat(HRTICK))
5374                 hrtick_clear(rq);
5375
5376         spin_lock_irq(&rq->lock);
5377         update_rq_clock(rq);
5378         clear_tsk_need_resched(prev);
5379
5380         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5381                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5382                         prev->state = TASK_RUNNING;
5383                 else
5384                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5385                 switch_count = &prev->nvcsw;
5386         }
5387
5388 #ifdef CONFIG_SMP
5389         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5390                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5391 #endif
5392
5393         if (unlikely(!rq->nr_running))
5394                 idle_balance(cpu, rq);
5395
5396         put_prev_task(rq, prev);
5397         next = pick_next_task(rq);
5398
5399         if (likely(prev != next)) {
5400                 sched_info_switch(prev, next);
5401                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5402
5403                 rq->nr_switches++;
5404                 rq->curr = next;
5405                 ++*switch_count;
5406
5407                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5408                 /*
5409                  * the context switch might have flipped the stack from under
5410                  * us, hence refresh the local variables.
5411                  */
5412                 cpu = smp_processor_id();
5413                 rq = cpu_rq(cpu);
5414         } else
5415                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5416
5417         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5418                 goto need_resched_nonpreemptible;
5419
5420         preempt_enable_no_resched();
5421         if (need_resched())
5422                 goto need_resched;
5423 }
5424 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5425
5426 #ifdef CONFIG_SMP
5427 /*
5428  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5429  * access and not reliable.
5430  */
5431 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5432 {
5433         unsigned int cpu;
5434         struct rq *rq;
5435
5436         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5437                 return 0;
5438
5439 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5440         /*
5441          * Need to access the cpu field knowing that
5442          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5443          * the mutex owner just released it and exited.
5444          */
5445         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5446                 goto out;
5447 #else
5448         cpu = owner->cpu;
5449 #endif
5450
5451         /*
5452          * Even if the access succeeded (likely case),
5453          * the cpu field may no longer be valid.
5454          */
5455         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5456                 goto out;
5457
5458         /*
5459          * We need to validate that we can do a
5460          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5461          */
5462         if (!cpu_online(cpu))
5463                 goto out;
5464
5465         rq = cpu_rq(cpu);
5466
5467         for (;;) {
5468                 /*
5469                  * Owner changed, break to re-assess state.
5470                  */
5471                 if (lock->owner != owner)
5472                         break;
5473
5474                 /*
5475                  * Is that owner really running on that cpu?
5476                  */
5477                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5478                         return 0;
5479
5480                 cpu_relax();
5481         }
5482 out:
5483         return 1;
5484 }
5485 #endif
5486
5487 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5488 /*
5489  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5490  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5491  * occur there and call schedule directly.
5492  */
5493 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5494 {
5495         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5496
5497         /*
5498          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5499          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5500          */
5501         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5502                 return;
5503
5504         do {
5505                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5506                 schedule();
5507                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5508
5509                 /*
5510                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5511                  * between schedule and now.
5512                  */
5513                 barrier();
5514         } while (need_resched());
5515 }
5516 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5517
5518 /*
5519  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5520  * off of irq context.
5521  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5522  * protect us against recursive calling from irq.
5523  */
5524 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5525 {
5526         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5527
5528         /* Catch callers which need to be fixed */
5529         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5530
5531         do {
5532                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5533                 local_irq_enable();
5534                 schedule();
5535                 local_irq_disable();
5536                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5537
5538                 /*
5539                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5540                  * between schedule and now.
5541                  */
5542                 barrier();
5543         } while (need_resched());
5544 }
5545
5546 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5547
5548 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5549                           void *key)
5550 {
5551         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5552 }
5553 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5554
5555 /*
5556  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5557  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5558  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5559  *
5560  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5561  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5562  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5563  */
5564 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5565                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5566 {
5567         wait_queue_t *curr, *next;
5568
5569         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5570                 unsigned flags = curr->flags;
5571
5572                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5573                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5574                         break;
5575         }
5576 }
5577
5578 /**
5579  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5580  * @q: the waitqueue
5581  * @mode: which threads
5582  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5583  * @key: is directly passed to the wakeup function
5584  *
5585  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5586  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5587  */
5588 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5589                         int nr_exclusive, void *key)
5590 {
5591         unsigned long flags;
5592
5593         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5594         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5595         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5596 }
5597 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5598
5599 /*
5600  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5601  */
5602 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5603 {
5604         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5605 }
5606
5607 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5608 {
5609         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5610 }
5611
5612 /**
5613  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5614  * @q: the waitqueue
5615  * @mode: which threads
5616  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5617  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5618  *
5619  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5620  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5621  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5622  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5623  *
5624  * On UP it can prevent extra preemption.
5625  *
5626  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5627  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5628  */
5629 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5630                         int nr_exclusive, void *key)
5631 {
5632         unsigned long flags;
5633         int sync = 1;
5634
5635         if (unlikely(!q))
5636                 return;
5637
5638         if (unlikely(!nr_exclusive))
5639                 sync = 0;
5640
5641         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5642         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5643         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5644 }
5645 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5646
5647 /*
5648  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5649  */
5650 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5651 {
5652         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5653 }
5654 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5655
5656 /**
5657  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5658  * @x:  holds the state of this particular completion
5659  *
5660  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5661  * awakened in the same order in which they were queued.
5662  *
5663  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5664  *
5665  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5666  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5667  */
5668 void complete(struct completion *x)
5669 {
5670         unsigned long flags;
5671
5672         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5673         x->done++;
5674         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5675         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5676 }
5677 EXPORT_SYMBOL(complete);
5678
5679 /**
5680  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5681  * @x:  holds the state of this particular completion
5682  *
5683  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5684  *
5685  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5686  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5687  */
5688 void complete_all(struct completion *x)
5689 {
5690         unsigned long flags;
5691
5692         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5693         x->done += UINT_MAX/2;
5694         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5695         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5696 }
5697 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5698
5699 static inline long __sched
5700 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5701 {
5702         if (!x->done) {
5703                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5704
5705                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5706                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5707                 do {
5708                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5709                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5710                                 break;
5711                         }
5712                         __set_current_state(state);
5713                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5714                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5715                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5716                 } while (!x->done && timeout);
5717                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5718                 if (!x->done)
5719                         return timeout;
5720         }
5721         x->done--;
5722         return timeout ?: 1;
5723 }
5724
5725 static long __sched
5726 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5727 {
5728         might_sleep();
5729
5730         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5731         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5732         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5733         return timeout;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5738  * @x:  holds the state of this particular completion
5739  *
5740  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5741  * interruptible and there is no timeout.
5742  *
5743  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5744  * and interrupt capability. Also see complete().
5745  */
5746 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5747 {
5748         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5749 }
5750 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5751
5752 /**
5753  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5754  * @x:  holds the state of this particular completion
5755  * @timeout:  timeout value in jiffies
5756  *
5757  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5758  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5759  * interruptible.
5760  */
5761 unsigned long __sched
5762 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5763 {
5764         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5767
5768 /**
5769  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5770  * @x:  holds the state of this particular completion
5771  *
5772  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5773  * interruptible.
5774  */
5775 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5776 {
5777         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5778         if (t == -ERESTARTSYS)
5779                 return t;
5780         return 0;
5781 }
5782 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5783
5784 /**
5785  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5786  * @x:  holds the state of this particular completion
5787  * @timeout:  timeout value in jiffies
5788  *
5789  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5790  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5791  */
5792 unsigned long __sched
5793 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5794                                           unsigned long timeout)
5795 {
5796         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5797 }
5798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5799
5800 /**
5801  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5802  * @x:  holds the state of this particular completion
5803  *
5804  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5805  * interrupted by a kill signal.
5806  */
5807 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5808 {
5809         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5810         if (t == -ERESTARTSYS)
5811                 return t;
5812         return 0;
5813 }
5814 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5815
5816 /**
5817  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5818  *      @x:     completion structure
5819  *
5820  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5821  *               1 if a decrement succeeded.
5822  *
5823  *      If a completion is being used as a counting completion,
5824  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5825  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5826  *      is protecting is not available.
5827  */
5828 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5829 {
5830         int ret = 1;
5831
5832         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5833         if (!x->done)
5834                 ret = 0;
5835         else
5836                 x->done--;
5837         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5838         return ret;
5839 }
5840 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5841
5842 /**
5843  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5844  *      @x:     completion structure
5845  *
5846  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5847  *               1 if there are no waiters.
5848  *
5849  */
5850 bool completion_done(struct completion *x)
5851 {
5852         int ret = 1;
5853
5854         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5855         if (!x->done)
5856                 ret = 0;
5857         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5858         return ret;
5859 }
5860 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5861
5862 static long __sched
5863 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5864 {
5865         unsigned long flags;
5866         wait_queue_t wait;
5867
5868         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5869
5870         __set_current_state(state);
5871
5872         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5873         __add_wait_queue(q, &wait);
5874         spin_unlock(&q->lock);
5875         timeout = schedule_timeout(timeout);
5876         spin_lock_irq(&q->lock);
5877         __remove_wait_queue(q, &wait);
5878         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5879
5880         return timeout;
5881 }
5882
5883 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5884 {
5885         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5888
5889 long __sched
5890 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5891 {
5892         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5893 }
5894 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5895
5896 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5897 {
5898         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5899 }
5900 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5901
5902 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5903 {
5904         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5907
5908 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5909
5910 /*
5911  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5912  * @p: task
5913  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5914  *
5915  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5916  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5917  *
5918  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5919  */
5920 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5921 {
5922         unsigned long flags;
5923         int oldprio, on_rq, running;
5924         struct rq *rq;
5925         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5926
5927         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5928
5929         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5930         update_rq_clock(rq);
5931
5932         oldprio = p->prio;
5933         on_rq = p->se.on_rq;
5934         running = task_current(rq, p);
5935         if (on_rq)
5936                 dequeue_task(rq, p, 0);
5937         if (running)
5938                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5939
5940         if (rt_prio(prio))
5941                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5942         else
5943                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5944
5945         p->prio = prio;
5946
5947         if (running)
5948                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5949         if (on_rq) {
5950                 enqueue_task(rq, p, 0);
5951
5952                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5953         }
5954         task_rq_unlock(rq, &flags);
5955 }
5956
5957 #endif
5958
5959 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5960 {
5961         int old_prio, delta, on_rq;
5962         unsigned long flags;
5963         struct rq *rq;
5964
5965         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5966                 return;
5967         /*
5968          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5969          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5970          */
5971         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5972         update_rq_clock(rq);
5973         /*
5974          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5975          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5976          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5977          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5978          */
5979         if (task_has_rt_policy(p)) {
5980                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5981                 goto out_unlock;
5982         }
5983         on_rq = p->se.on_rq;
5984         if (on_rq)
5985                 dequeue_task(rq, p, 0);
5986
5987         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5988         set_load_weight(p);
5989         old_prio = p->prio;
5990         p->prio = effective_prio(p);
5991         delta = p->prio - old_prio;
5992
5993         if (on_rq) {
5994                 enqueue_task(rq, p, 0);
5995                 /*
5996                  * If the task increased its priority or is running and
5997                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5998                  */
5999                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6000                         resched_task(rq->curr);
6001         }
6002 out_unlock:
6003         task_rq_unlock(rq, &flags);
6004 }
6005 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6006
6007 /*
6008  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6009  * @p: task
6010  * @nice: nice value
6011  */
6012 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6013 {
6014         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6015         int nice_rlim = 20 - nice;
6016
6017         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6018                 capable(CAP_SYS_NICE));
6019 }
6020
6021 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6022
6023 /*
6024  * sys_nice - change the priority of the current process.
6025  * @increment: priority increment
6026  *
6027  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6028  * does similar things.
6029  */
6030 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6031 {
6032         long nice, retval;
6033
6034         /*
6035          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6036          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6037          * and we have a single winner.
6038          */
6039         if (increment < -40)
6040                 increment = -40;
6041         if (increment > 40)
6042                 increment = 40;
6043
6044         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6045         if (nice < -20)
6046                 nice = -20;
6047         if (nice > 19)
6048                 nice = 19;
6049
6050         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6051                 return -EPERM;
6052
6053         retval = security_task_setnice(current, nice);
6054         if (retval)
6055                 return retval;
6056
6057         set_user_nice(current, nice);
6058         return 0;
6059 }
6060
6061 #endif
6062
6063 /**
6064  * task_prio - return the priority value of a given task.
6065  * @p: the task in question.
6066  *
6067  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6068  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6069  * around 0, value goes from -16 to +15.
6070  */
6071 int task_prio(const struct task_struct *p)
6072 {
6073         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6074 }
6075
6076 /**
6077  * task_nice - return the nice value of a given task.
6078  * @p: the task in question.
6079  */
6080 int task_nice(const struct task_struct *p)
6081 {
6082         return TASK_NICE(p);
6083 }
6084 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6085
6086 /**
6087  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6088  * @cpu: the processor in question.
6089  */
6090 int idle_cpu(int cpu)
6091 {
6092         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6093 }
6094
6095 /**
6096  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6097  * @cpu: the processor in question.
6098  */
6099 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6100 {
6101         return cpu_rq(cpu)->idle;
6102 }
6103
6104 /**
6105  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6106  * @pid: the pid in question.
6107  */
6108 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6109 {
6110         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6111 }
6112
6113 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6114 static void
6115 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6116 {
6117         BUG_ON(p->se.on_rq);
6118
6119         p->policy = policy;
6120         switch (p->policy) {
6121         case SCHED_NORMAL:
6122         case SCHED_BATCH:
6123         case SCHED_IDLE:
6124                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6125                 break;
6126         case SCHED_FIFO:
6127         case SCHED_RR:
6128                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6129                 break;
6130         }
6131
6132         p->rt_priority = prio;
6133         p->normal_prio = normal_prio(p);
6134         /* we are holding p->pi_lock already */
6135         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6136         set_load_weight(p);
6137 }
6138
6139 /*
6140  * check the target process has a UID that matches the current process's
6141  */
6142 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6143 {
6144         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6145         bool match;
6146
6147         rcu_read_lock();
6148         pcred = __task_cred(p);
6149         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6150                  cred->euid == pcred->uid);
6151         rcu_read_unlock();
6152         return match;
6153 }
6154
6155 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6156                                 struct sched_param *param, bool user)
6157 {
6158         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6159         unsigned long flags;
6160         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6161         struct rq *rq;
6162         int reset_on_fork;
6163
6164         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6165         BUG_ON(in_interrupt());
6166 recheck:
6167         /* double check policy once rq lock held */
6168         if (policy < 0) {
6169                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6170                 policy = oldpolicy = p->policy;
6171         } else {
6172                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6173                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6174
6175                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6176                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6177                                 policy != SCHED_IDLE)
6178                         return -EINVAL;
6179         }
6180
6181         /*
6182          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6183          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6184          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6185          */
6186         if (param->sched_priority < 0 ||
6187             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6188             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6189                 return -EINVAL;
6190         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6191                 return -EINVAL;
6192
6193         /*
6194          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6195          */
6196         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6197                 if (rt_policy(policy)) {
6198                         unsigned long rlim_rtprio;
6199
6200                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6201                                 return -ESRCH;
6202                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6203                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6204
6205                         /* can't set/change the rt policy */
6206                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6207                                 return -EPERM;
6208
6209                         /* can't increase priority */
6210                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6211                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6212                                 return -EPERM;
6213                 }
6214                 /*
6215                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6216                  * move out of SCHED_IDLE either:
6217                  */
6218                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6219                         return -EPERM;
6220
6221                 /* can't change other user's priorities */
6222                 if (!check_same_owner(p))
6223                         return -EPERM;
6224
6225                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6226                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6227                         return -EPERM;
6228         }
6229
6230         if (user) {
6231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6232                 /*
6233                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6234                  * assigned.
6235                  */
6236                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6237                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6238                         return -EPERM;
6239 #endif
6240
6241                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6242                 if (retval)
6243                         return retval;
6244         }
6245
6246         /*
6247          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6248          * changing the priority of the task:
6249          */
6250         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6251         /*
6252          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6253          * runqueue lock must be held.
6254          */
6255         rq = __task_rq_lock(p);
6256         /* recheck policy now with rq lock held */
6257         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6258                 policy = oldpolicy = -1;
6259                 __task_rq_unlock(rq);
6260                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6261                 goto recheck;
6262         }
6263         update_rq_clock(rq);
6264         on_rq = p->se.on_rq;
6265         running = task_current(rq, p);
6266         if (on_rq)
6267                 deactivate_task(rq, p, 0);
6268         if (running)
6269                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6270
6271         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6272
6273         oldprio = p->prio;
6274         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6275
6276         if (running)
6277                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6278         if (on_rq) {
6279                 activate_task(rq, p, 0);
6280
6281                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6282         }
6283         __task_rq_unlock(rq);
6284         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6285
6286         rt_mutex_adjust_pi(p);
6287
6288         return 0;
6289 }
6290
6291 /**
6292  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6293  * @p: the task in question.
6294  * @policy: new policy.
6295  * @param: structure containing the new RT priority.
6296  *
6297  * NOTE that the task may be already dead.
6298  */
6299 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6300                        struct sched_param *param)
6301 {
6302         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6303 }
6304 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6305
6306 /**
6307  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6308  * @p: the task in question.
6309  * @policy: new policy.
6310  * @param: structure containing the new RT priority.
6311  *
6312  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6313  * current context has permission.  For example, this is needed in
6314  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6315  * but our caller might not have that capability.
6316  */
6317 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6318                                struct sched_param *param)
6319 {
6320         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6321 }
6322
6323 static int
6324 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6325 {
6326         struct sched_param lparam;
6327         struct task_struct *p;
6328         int retval;
6329
6330         if (!param || pid < 0)
6331                 return -EINVAL;
6332         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6333                 return -EFAULT;
6334
6335         rcu_read_lock();
6336         retval = -ESRCH;
6337         p = find_process_by_pid(pid);
6338         if (p != NULL)
6339                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6340         rcu_read_unlock();
6341
6342         return retval;
6343 }
6344
6345 /**
6346  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6347  * @pid: the pid in question.
6348  * @policy: new policy.
6349  * @param: structure containing the new RT priority.
6350  */
6351 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6352                 struct sched_param __user *, param)
6353 {
6354         /* negative values for policy are not valid */
6355         if (policy < 0)
6356                 return -EINVAL;
6357
6358         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6359 }
6360
6361 /**
6362  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6363  * @pid: the pid in question.
6364  * @param: structure containing the new RT priority.
6365  */
6366 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6367 {
6368         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6369 }
6370
6371 /**
6372  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6373  * @pid: the pid in question.
6374  */
6375 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6376 {
6377         struct task_struct *p;
6378         int retval;
6379
6380         if (pid < 0)
6381                 return -EINVAL;
6382
6383         retval = -ESRCH;
6384         read_lock(&tasklist_lock);
6385         p = find_process_by_pid(pid);
6386         if (p) {
6387                 retval = security_task_getscheduler(p);
6388                 if (!retval)
6389                         retval = p->policy
6390                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6391         }
6392         read_unlock(&tasklist_lock);
6393         return retval;
6394 }
6395
6396 /**
6397  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6398  * @pid: the pid in question.
6399  * @param: structure containing the RT priority.
6400  */
6401 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6402 {
6403         struct sched_param lp;
6404         struct task_struct *p;
6405         int retval;
6406
6407         if (!param || pid < 0)
6408                 return -EINVAL;
6409
6410         read_lock(&tasklist_lock);
6411         p = find_process_by_pid(pid);
6412         retval = -ESRCH;
6413         if (!p)
6414                 goto out_unlock;
6415
6416         retval = security_task_getscheduler(p);
6417         if (retval)
6418                 goto out_unlock;
6419
6420         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6421         read_unlock(&tasklist_lock);
6422
6423         /*
6424          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6425          */
6426         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6427
6428         return retval;
6429
6430 out_unlock:
6431         read_unlock(&tasklist_lock);
6432         return retval;
6433 }
6434
6435 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6436 {
6437         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6438         struct task_struct *p;
6439         int retval;
6440
6441         get_online_cpus();
6442         read_lock(&tasklist_lock);
6443
6444         p = find_process_by_pid(pid);
6445         if (!p) {
6446                 read_unlock(&tasklist_lock);
6447                 put_online_cpus();
6448                 return -ESRCH;
6449         }
6450
6451         /*
6452          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6453          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6454          * usage count and then drop tasklist_lock.
6455          */
6456         get_task_struct(p);
6457         read_unlock(&tasklist_lock);
6458
6459         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6460                 retval = -ENOMEM;
6461                 goto out_put_task;
6462         }
6463         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6464                 retval = -ENOMEM;
6465                 goto out_free_cpus_allowed;
6466         }
6467         retval = -EPERM;
6468         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6469                 goto out_unlock;
6470
6471         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6472         if (retval)
6473                 goto out_unlock;
6474
6475         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6476         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6477  again:
6478         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6479
6480         if (!retval) {
6481                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6482                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6483                         /*
6484                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6485                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6486                          * cpuset's cpus_allowed
6487                          */
6488                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6489                         goto again;
6490                 }
6491         }
6492 out_unlock:
6493         free_cpumask_var(new_mask);
6494 out_free_cpus_allowed:
6495         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6496 out_put_task:
6497         put_task_struct(p);
6498         put_online_cpus();
6499         return retval;
6500 }
6501
6502 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6503                              struct cpumask *new_mask)
6504 {
6505         if (len < cpumask_size())
6506                 cpumask_clear(new_mask);
6507         else if (len > cpumask_size())
6508                 len = cpumask_size();
6509
6510         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6511 }
6512
6513 /**
6514  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6515  * @pid: pid of the process
6516  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6517  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6518  */
6519 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6520                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6521 {
6522         cpumask_var_t new_mask;
6523         int retval;
6524
6525         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6526                 return -ENOMEM;
6527
6528         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6529         if (retval == 0)
6530                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6531         free_cpumask_var(new_mask);
6532         return retval;
6533 }
6534
6535 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6536 {
6537         struct task_struct *p;
6538         int retval;
6539
6540         get_online_cpus();
6541         read_lock(&tasklist_lock);
6542
6543         retval = -ESRCH;
6544         p = find_process_by_pid(pid);
6545         if (!p)
6546                 goto out_unlock;
6547
6548         retval = security_task_getscheduler(p);
6549         if (retval)
6550                 goto out_unlock;
6551
6552         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6553
6554 out_unlock:
6555         read_unlock(&tasklist_lock);
6556         put_online_cpus();
6557
6558         return retval;
6559 }
6560
6561 /**
6562  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6563  * @pid: pid of the process
6564  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6565  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6566  */
6567 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6568                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6569 {
6570         int ret;
6571         cpumask_var_t mask;
6572
6573         if (len < cpumask_size())
6574                 return -EINVAL;
6575
6576         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6577                 return -ENOMEM;
6578
6579         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6580         if (ret == 0) {
6581                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6582                         ret = -EFAULT;
6583                 else
6584                         ret = cpumask_size();
6585         }
6586         free_cpumask_var(mask);
6587
6588         return ret;
6589 }
6590
6591 /**
6592  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6593  *
6594  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6595  * other threads running on this CPU then this function will return.
6596  */
6597 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6598 {
6599         struct rq *rq = this_rq_lock();
6600
6601         schedstat_inc(rq, yld_count);
6602         current->sched_class->yield_task(rq);
6603
6604         /*
6605          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6606          * no need to preempt or enable interrupts:
6607          */
6608         __release(rq->lock);
6609         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6610         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6611         preempt_enable_no_resched();
6612
6613         schedule();
6614
6615         return 0;
6616 }
6617
6618 static inline int should_resched(void)
6619 {
6620         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6621 }
6622
6623 static void __cond_resched(void)
6624 {
6625         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6626         schedule();
6627         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6628 }
6629
6630 int __sched _cond_resched(void)
6631 {
6632         if (should_resched()) {
6633                 __cond_resched();
6634                 return 1;
6635         }
6636         return 0;
6637 }
6638 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6639
6640 /*
6641  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6642  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6643  *
6644  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6645  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6646  * spin_unlock(), once by hand).
6647  */
6648 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6649 {
6650         int resched = should_resched();
6651         int ret = 0;
6652
6653         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6654                 spin_unlock(lock);
6655                 if (resched)
6656                         __cond_resched();
6657                 else
6658                         cpu_relax();
6659                 ret = 1;
6660                 spin_lock(lock);
6661         }
6662         return ret;
6663 }
6664 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6665
6666 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6667 {
6668         BUG_ON(!in_softirq());
6669
6670         if (should_resched()) {
6671                 local_bh_enable();
6672                 __cond_resched();
6673                 local_bh_disable();
6674                 return 1;
6675         }
6676         return 0;
6677 }
6678 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6679
6680 /**
6681  * yield - yield the current processor to other threads.
6682  *
6683  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6684  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6685  */
6686 void __sched yield(void)
6687 {
6688         set_current_state(TASK_RUNNING);
6689         sys_sched_yield();
6690 }
6691 EXPORT_SYMBOL(yield);
6692
6693 /*
6694  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6695  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6696  *
6697  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6698  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6699  */
6700 void __sched io_schedule(void)
6701 {
6702         struct rq *rq = raw_rq();
6703
6704         delayacct_blkio_start();
6705         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6706         schedule();
6707         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6708         delayacct_blkio_end();
6709 }
6710 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6711
6712 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6713 {
6714         struct rq *rq = raw_rq();
6715         long ret;
6716
6717         delayacct_blkio_start();
6718         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6719         ret = schedule_timeout(timeout);
6720         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6721         delayacct_blkio_end();
6722         return ret;
6723 }
6724
6725 /**
6726  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6727  * @policy: scheduling class.
6728  *
6729  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6730  * by a given scheduling class.
6731  */
6732 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6733 {
6734         int ret = -EINVAL;
6735
6736         switch (policy) {
6737         case SCHED_FIFO:
6738         case SCHED_RR:
6739                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6740                 break;
6741         case SCHED_NORMAL:
6742         case SCHED_BATCH:
6743         case SCHED_IDLE:
6744                 ret = 0;
6745                 break;
6746         }
6747         return ret;
6748 }
6749
6750 /**
6751  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6752  * @policy: scheduling class.
6753  *
6754  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6755  * by a given scheduling class.
6756  */
6757 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6758 {
6759         int ret = -EINVAL;
6760
6761         switch (policy) {
6762         case SCHED_FIFO:
6763         case SCHED_RR:
6764                 ret = 1;
6765                 break;
6766         case SCHED_NORMAL:
6767         case SCHED_BATCH:
6768         case SCHED_IDLE:
6769                 ret = 0;
6770         }
6771         return ret;
6772 }
6773
6774 /**
6775  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6776  * @pid: pid of the process.
6777  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6778  *
6779  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6780  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6781  */
6782 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6783                 struct timespec __user *, interval)
6784 {
6785         struct task_struct *p;
6786         unsigned int time_slice;
6787         int retval;
6788         struct timespec t;
6789
6790         if (pid < 0)
6791                 return -EINVAL;
6792
6793         retval = -ESRCH;
6794         read_lock(&tasklist_lock);
6795         p = find_process_by_pid(pid);
6796         if (!p)
6797                 goto out_unlock;
6798
6799         retval = security_task_getscheduler(p);
6800         if (retval)
6801                 goto out_unlock;
6802
6803         /*
6804          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6805          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6806          */
6807         time_slice = 0;
6808         if (p->policy == SCHED_RR) {
6809                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6810         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6811                 struct sched_entity *se = &p->se;
6812                 unsigned long flags;
6813                 struct rq *rq;
6814
6815                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6816                 if (rq->cfs.load.weight)
6817                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6818                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6819         }
6820         read_unlock(&tasklist_lock);
6821         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6822         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6823         return retval;
6824
6825 out_unlock:
6826         read_unlock(&tasklist_lock);
6827         return retval;
6828 }
6829
6830 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6831
6832 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6833 {
6834         unsigned long free = 0;
6835         unsigned state;
6836
6837         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6838         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6839                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6840 #if BITS_PER_LONG == 32
6841         if (state == TASK_RUNNING)
6842                 printk(KERN_CONT " running  ");
6843         else
6844                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6845 #else
6846         if (state == TASK_RUNNING)
6847                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6848         else
6849                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6850 #endif
6851 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6852         free = stack_not_used(p);
6853 #endif
6854         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6855                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6856                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6857
6858         show_stack(p, NULL);
6859 }
6860
6861 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6862 {
6863         struct task_struct *g, *p;
6864
6865 #if BITS_PER_LONG == 32
6866         printk(KERN_INFO
6867                 "  task                PC stack   pid father\n");
6868 #else
6869         printk(KERN_INFO
6870                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6871 #endif
6872         read_lock(&tasklist_lock);
6873         do_each_thread(g, p) {
6874                 /*
6875                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6876                  * console might take alot of time:
6877                  */
6878                 touch_nmi_watchdog();
6879                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6880                         sched_show_task(p);
6881         } while_each_thread(g, p);
6882
6883         touch_all_softlockup_watchdogs();
6884
6885 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6886         sysrq_sched_debug_show();
6887 #endif
6888         read_unlock(&tasklist_lock);
6889         /*
6890          * Only show locks if all tasks are dumped:
6891          */
6892         if (state_filter == -1)
6893                 debug_show_all_locks();
6894 }
6895
6896 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6897 {
6898         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6899 }
6900
6901 /**
6902  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6903  * @idle: task in question
6904  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6905  *
6906  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6907  * flag, to make booting more robust.
6908  */
6909 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6910 {
6911         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6912         unsigned long flags;
6913
6914         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6915
6916         __sched_fork(idle);
6917         idle->se.exec_start = sched_clock();
6918
6919         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6920         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6921         __set_task_cpu(idle, cpu);
6922
6923         rq->curr = rq->idle = idle;
6924 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6925         idle->oncpu = 1;
6926 #endif
6927         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6928
6929         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6930 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6931         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6932 #else
6933         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6934 #endif
6935         /*
6936          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6937          */
6938         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6939         ftrace_graph_init_task(idle);
6940 }
6941
6942 /*
6943  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6944  * indicates which cpus entered this state. This is used
6945  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6946  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6947  * always be CPU_BITS_NONE.
6948  */
6949 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6950
6951 /*
6952  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6953  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6954  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6955  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6956  * number of CPUs.
6957  *
6958  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6959  */
6960 static inline void sched_init_granularity(void)
6961 {
6962         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6963         const unsigned long limit = 200000000;
6964
6965         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6966         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6967                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6968
6969         sysctl_sched_latency *= factor;
6970         if (sysctl_sched_latency > limit)
6971                 sysctl_sched_latency = limit;
6972
6973         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6974
6975         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6976 }
6977
6978 #ifdef CONFIG_SMP
6979 /*
6980  * This is how migration works:
6981  *
6982  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6983  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6984  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6985  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6986  *    thread off the CPU)
6987  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6988  *    task is still in the wrong runqueue.
6989  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6990  *    it and puts it into the right queue.
6991  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6992  * 7) we wake up and the migration is done.
6993  */
6994
6995 /*
6996  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6997  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6998  * is removed from the allowed bitmask.
6999  *
7000  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7001  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7002  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7003  */
7004 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7005 {
7006         struct migration_req req;
7007         unsigned long flags;
7008         struct rq *rq;
7009         int ret = 0;
7010
7011         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7012         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7013                 ret = -EINVAL;
7014                 goto out;
7015         }
7016
7017         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7018                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7019                 ret = -EINVAL;
7020                 goto out;
7021         }
7022
7023         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7024                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7025         else {
7026                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7027                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7028         }
7029
7030         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7031         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7032                 goto out;
7033
7034         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7035                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7036                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7037                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7038                 wait_for_completion(&req.done);
7039                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7040                 return 0;
7041         }
7042 out:
7043         task_rq_unlock(rq, &flags);
7044
7045         return ret;
7046 }
7047 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7048
7049 /*
7050  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7051  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7052  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7053  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7054  *
7055  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7056  * as the task is no longer on this CPU.
7057  *
7058  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7059  */
7060 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7061 {
7062         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7063         int ret = 0, on_rq;
7064
7065         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7066                 return ret;
7067
7068         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7069         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7070
7071         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7072         /* Already moved. */
7073         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7074                 goto done;
7075         /* Affinity changed (again). */
7076         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7077                 goto fail;
7078
7079         on_rq = p->se.on_rq;
7080         if (on_rq)
7081                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7082
7083         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7084         if (on_rq) {
7085                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7086                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7087         }
7088 done:
7089         ret = 1;
7090 fail:
7091         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7092         return ret;
7093 }
7094
7095 /*
7096  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7097  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7098  * another runqueue.
7099  */
7100 static int migration_thread(void *data)
7101 {
7102         int cpu = (long)data;
7103         struct rq *rq;
7104
7105         rq = cpu_rq(cpu);
7106         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7107
7108         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7109         while (!kthread_should_stop()) {
7110                 struct migration_req *req;
7111                 struct list_head *head;
7112
7113                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7114
7115                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7116                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7117                         break;
7118                 }
7119
7120                 if (rq->active_balance) {
7121                         active_load_balance(rq, cpu);
7122                         rq->active_balance = 0;
7123                 }
7124
7125                 head = &rq->migration_queue;
7126
7127                 if (list_empty(head)) {
7128                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7129                         schedule();
7130                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7131                         continue;
7132                 }
7133                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7134                 list_del_init(head->next);
7135
7136                 spin_unlock(&rq->lock);
7137                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7138                 local_irq_enable();
7139
7140                 complete(&req->done);
7141         }
7142         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7143
7144         return 0;
7145 }
7146
7147 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7148
7149 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7150 {
7151         int ret;
7152
7153         local_irq_disable();
7154         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7155         local_irq_enable();
7156         return ret;
7157 }
7158
7159 /*
7160  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7161  */
7162 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7163 {
7164         int dest_cpu;
7165         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7166
7167 again:
7168         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7169         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7170                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7171                         goto move;
7172
7173         /* Any allowed, online CPU? */
7174         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7175         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7176                 goto move;
7177
7178         /* No more Mr. Nice Guy. */
7179         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7180                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7181                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7182
7183                 /*
7184                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7185                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7186                  * leave kernel.
7187                  */
7188                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7189                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7190                                "longer affine to cpu%d\n",
7191                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7192                 }
7193         }
7194
7195 move:
7196         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7197         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7198                 goto again;
7199 }
7200
7201 /*
7202  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7203  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7204  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7205  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7206  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7207  */
7208 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7209 {
7210         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7211         unsigned long flags;
7212
7213         local_irq_save(flags);
7214         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7215         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7216         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7217         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7218         local_irq_restore(flags);
7219 }
7220
7221 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7222 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7223 {
7224         struct task_struct *p, *t;
7225
7226         read_lock(&tasklist_lock);
7227
7228         do_each_thread(t, p) {
7229                 if (p == current)
7230                         continue;
7231
7232                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7233                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7234         } while_each_thread(t, p);
7235
7236         read_unlock(&tasklist_lock);
7237 }
7238
7239 /*
7240  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7241  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7242  * Used by CPU offline code.
7243  */
7244 void sched_idle_next(void)
7245 {
7246         int this_cpu = smp_processor_id();
7247         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7248         struct task_struct *p = rq->idle;
7249         unsigned long flags;
7250
7251         /* cpu has to be offline */
7252         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7253
7254         /*
7255          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7256          * and interrupts disabled on the current cpu.
7257          */
7258         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7259
7260         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7261
7262         update_rq_clock(rq);
7263         activate_task(rq, p, 0);
7264
7265         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7266 }
7267
7268 /*
7269  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7270  * offline.
7271  */
7272 void idle_task_exit(void)
7273 {
7274         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7275
7276         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7277
7278         if (mm != &init_mm)
7279                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7280         mmdrop(mm);
7281 }
7282
7283 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7284 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7285 {
7286         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7287
7288         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7289         BUG_ON(!p->exit_state);
7290
7291         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7292         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7293
7294         get_task_struct(p);
7295
7296         /*
7297          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7298          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7299          * fine.
7300          */
7301         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7302         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7303         spin_lock_irq(&rq->lock);
7304
7305         put_task_struct(p);
7306 }
7307
7308 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7309 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7310 {
7311         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7312         struct task_struct *next;
7313
7314         for ( ; ; ) {
7315                 if (!rq->nr_running)
7316                         break;
7317                 update_rq_clock(rq);
7318                 next = pick_next_task(rq);
7319                 if (!next)
7320                         break;
7321                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7322                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7323
7324         }
7325 }
7326
7327 /*
7328  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7329  */
7330 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7331 {
7332         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7333         rq->calc_load_active = 0;
7334 }
7335 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7336
7337 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7338
7339 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7340         {
7341                 .procname       = "sched_domain",
7342                 .mode           = 0555,
7343         },
7344         {0, },
7345 };
7346
7347 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7348         {
7349                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7350                 .procname       = "kernel",
7351                 .mode           = 0555,
7352                 .child          = sd_ctl_dir,
7353         },
7354         {0, },
7355 };
7356
7357 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7358 {
7359         struct ctl_table *entry =
7360                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7361
7362         return entry;
7363 }
7364
7365 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7366 {
7367         struct ctl_table *entry;
7368
7369         /*
7370          * In the intermediate directories, both the child directory and
7371          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7372          * will always be set. In the lowest directory the names are
7373          * static strings and all have proc handlers.
7374          */
7375         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7376                 if (entry->child)
7377                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7378                 if (entry->proc_handler == NULL)
7379                         kfree(entry->procname);
7380         }
7381
7382         kfree(*tablep);
7383         *tablep = NULL;
7384 }
7385
7386 static void
7387 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7388                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7389                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7390 {
7391         entry->procname = procname;
7392         entry->data = data;
7393         entry->maxlen = maxlen;
7394         entry->mode = mode;
7395         entry->proc_handler = proc_handler;
7396 }
7397
7398 static struct ctl_table *
7399 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7400 {
7401         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7402
7403         if (table == NULL)
7404                 return NULL;
7405
7406         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7407                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7408         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7409                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7410         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7411                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7412         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7413                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7414         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7416         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7417                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7418         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7419                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7420         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7421                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7422         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7423                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7424         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7425                 &sd->cache_nice_tries,
7426                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7427         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7428                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7429         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7430                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7431         /* &table[12] is terminator */
7432
7433         return table;
7434 }
7435
7436 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7437 {
7438         struct ctl_table *entry, *table;
7439         struct sched_domain *sd;
7440         int domain_num = 0, i;
7441         char buf[32];
7442
7443         for_each_domain(cpu, sd)
7444                 domain_num++;
7445         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7446         if (table == NULL)
7447                 return NULL;
7448
7449         i = 0;
7450         for_each_domain(cpu, sd) {
7451                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7452                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7453                 entry->mode = 0555;
7454                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7455                 entry++;
7456                 i++;
7457         }
7458         return table;
7459 }
7460
7461 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7462 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7463 {
7464         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7465         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7466         char buf[32];
7467
7468         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7469         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7470
7471         if (entry == NULL)
7472                 return;
7473
7474         for_each_online_cpu(i) {
7475                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7476                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7477                 entry->mode = 0555;
7478                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7479                 entry++;
7480         }
7481
7482         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7483         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7484 }
7485
7486 /* may be called multiple times per register */
7487 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7488 {
7489         if (sd_sysctl_header)
7490                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7491         sd_sysctl_header = NULL;
7492         if (sd_ctl_dir[0].child)
7493                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7494 }
7495 #else
7496 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7497 {
7498 }
7499 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7500 {
7501 }
7502 #endif
7503
7504 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7505 {
7506         if (!rq->online) {
7507                 const struct sched_class *class;
7508
7509                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7510                 rq->online = 1;
7511
7512                 for_each_class(class) {
7513                         if (class->rq_online)
7514                                 class->rq_online(rq);
7515                 }
7516         }
7517 }
7518
7519 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7520 {
7521         if (rq->online) {
7522                 const struct sched_class *class;
7523
7524                 for_each_class(class) {
7525                         if (class->rq_offline)
7526                                 class->rq_offline(rq);
7527                 }
7528
7529                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7530                 rq->online = 0;
7531         }
7532 }
7533
7534 /*
7535  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7536  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7537  */
7538 static int __cpuinit
7539 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7540 {
7541         struct task_struct *p;
7542         int cpu = (long)hcpu;
7543         unsigned long flags;
7544         struct rq *rq;
7545
7546         switch (action) {
7547
7548         case CPU_UP_PREPARE:
7549         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7550                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7551                 if (IS_ERR(p))
7552                         return NOTIFY_BAD;
7553                 kthread_bind(p, cpu);
7554                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7555                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7556                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7557                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7558                 get_task_struct(p);
7559                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7560                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7561                 break;
7562
7563         case CPU_ONLINE:
7564         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7565                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7566                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7567
7568                 /* Update our root-domain */
7569                 rq = cpu_rq(cpu);
7570                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7571                 if (rq->rd) {
7572                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7573
7574                         set_rq_online(rq);
7575                 }
7576                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7577                 break;
7578
7579 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7580         case CPU_UP_CANCELED:
7581         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7582                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7583                         break;
7584                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7585                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7586                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7587                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7588                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7589                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7590                 break;
7591
7592         case CPU_DEAD:
7593         case CPU_DEAD_FROZEN:
7594                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7595                 migrate_live_tasks(cpu);
7596                 rq = cpu_rq(cpu);
7597                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7598                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7599                 rq->migration_thread = NULL;
7600                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7601                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7602                 update_rq_clock(rq);
7603                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7604                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7605                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7606                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7607                 migrate_dead_tasks(cpu);
7608                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7609                 cpuset_unlock();
7610                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7611                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7612                 calc_global_load_remove(rq);
7613                 /*
7614                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7615                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7616                  * the requestors.
7617                  */
7618                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7619                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7620                         struct migration_req *req;
7621
7622                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7623                                          struct migration_req, list);
7624                         list_del_init(&req->list);
7625                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7626                         complete(&req->done);
7627                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7628                 }
7629                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7630                 break;
7631
7632         case CPU_DYING:
7633         case CPU_DYING_FROZEN:
7634                 /* Update our root-domain */
7635                 rq = cpu_rq(cpu);
7636                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7637                 if (rq->rd) {
7638                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7639                         set_rq_offline(rq);
7640                 }
7641                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7642                 break;
7643 #endif
7644         }
7645         return NOTIFY_OK;
7646 }
7647
7648 /*
7649  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7650  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7651  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7652  */
7653 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7654         .notifier_call = migration_call,
7655         .priority = 10
7656 };
7657
7658 static int __init migration_init(void)
7659 {
7660         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7661         int err;
7662
7663         /* Start one for the boot CPU: */
7664         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7665         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7666         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7667         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7668
7669         return 0;
7670 }
7671 early_initcall(migration_init);
7672 #endif
7673
7674 #ifdef CONFIG_SMP
7675
7676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7677
7678 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7679                                   struct cpumask *groupmask)
7680 {
7681         struct sched_group *group = sd->groups;
7682         char str[256];
7683
7684         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7685         cpumask_clear(groupmask);
7686
7687         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7688
7689         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7690                 printk("does not load-balance\n");
7691                 if (sd->parent)
7692                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7693                                         " has parent");
7694                 return -1;
7695         }
7696
7697         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7698
7699         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7700                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7701                                 "CPU%d\n", cpu);
7702         }
7703         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7704                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7705                                 " CPU%d\n", cpu);
7706         }
7707
7708         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7709         do {
7710                 if (!group) {
7711                         printk("\n");
7712                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7713                         break;
7714                 }
7715
7716                 if (!group->__cpu_power) {
7717                         printk(KERN_CONT "\n");
7718                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7719                                         "set\n");
7720                         break;
7721                 }
7722
7723                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7724                         printk(KERN_CONT "\n");
7725                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7726                         break;
7727                 }
7728
7729                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7730                         printk(KERN_CONT "\n");
7731                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7732                         break;
7733                 }
7734
7735                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7736
7737                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7738
7739                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7740                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7741                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7742                                 group->__cpu_power);
7743                 }
7744
7745                 group = group->next;
7746         } while (group != sd->groups);
7747         printk(KERN_CONT "\n");
7748
7749         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7750                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7751
7752         if (sd->parent &&
7753             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7754                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7755                         "of domain->span\n");
7756         return 0;
7757 }
7758
7759 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7760 {
7761         cpumask_var_t groupmask;
7762         int level = 0;
7763
7764         if (!sd) {
7765                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7766                 return;
7767         }
7768
7769         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7770
7771         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7772                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7773                 return;
7774         }
7775
7776         for (;;) {
7777                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7778                         break;
7779                 level++;
7780                 sd = sd->parent;
7781                 if (!sd)
7782                         break;
7783         }
7784         free_cpumask_var(groupmask);
7785 }
7786 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7787 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7788 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7789
7790 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7791 {
7792         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7793                 return 1;
7794
7795         /* Following flags need at least 2 groups */
7796         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7797                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7798                          SD_BALANCE_FORK |
7799                          SD_BALANCE_EXEC |
7800                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7801                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7802                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7803                         return 0;
7804         }
7805
7806         /* Following flags don't use groups */
7807         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7808                          SD_WAKE_AFFINE |
7809                          SD_WAKE_BALANCE))
7810                 return 0;
7811
7812         return 1;
7813 }
7814
7815 static int
7816 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7817 {
7818         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7819
7820         if (sd_degenerate(parent))
7821                 return 1;
7822
7823         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7824                 return 0;
7825
7826         /* Does parent contain flags not in child? */
7827         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7828         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7829                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7830         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7831         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7832                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7833                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7834                                 SD_BALANCE_FORK |
7835                                 SD_BALANCE_EXEC |
7836                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7837                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7838                 if (nr_node_ids == 1)
7839                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7840         }
7841         if (~cflags & pflags)
7842                 return 0;
7843
7844         return 1;
7845 }
7846
7847 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7848 {
7849         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7850
7851         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7852         free_cpumask_var(rd->online);
7853         free_cpumask_var(rd->span);
7854         kfree(rd);
7855 }
7856
7857 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7858 {
7859         struct root_domain *old_rd = NULL;
7860         unsigned long flags;
7861
7862         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7863
7864         if (rq->rd) {
7865                 old_rd = rq->rd;
7866
7867                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7868                         set_rq_offline(rq);
7869
7870                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7871
7872                 /*
7873                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7874                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7875                  * in this function:
7876                  */
7877                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7878                         old_rd = NULL;
7879         }
7880
7881         atomic_inc(&rd->refcount);
7882         rq->rd = rd;
7883
7884         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7885         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7886                 set_rq_online(rq);
7887
7888         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7889
7890         if (old_rd)
7891                 free_rootdomain(old_rd);
7892 }
7893
7894 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7895 {
7896         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7897
7898         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7899
7900         if (bootmem)
7901                 gfp = GFP_NOWAIT;
7902
7903         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7904                 goto out;
7905         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7906                 goto free_span;
7907         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7908                 goto free_online;
7909
7910         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7911                 goto free_rto_mask;
7912         return 0;
7913
7914 free_rto_mask:
7915         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7916 free_online:
7917         free_cpumask_var(rd->online);
7918 free_span:
7919         free_cpumask_var(rd->span);
7920 out:
7921         return -ENOMEM;
7922 }
7923
7924 static void init_defrootdomain(void)
7925 {
7926         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7927
7928         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7929 }
7930
7931 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7932 {
7933         struct root_domain *rd;
7934
7935         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7936         if (!rd)
7937                 return NULL;
7938
7939         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7940                 kfree(rd);
7941                 return NULL;
7942         }
7943
7944         return rd;
7945 }
7946
7947 /*
7948  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7949  * hold the hotplug lock.
7950  */
7951 static void
7952 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7953 {
7954         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7955         struct sched_domain *tmp;
7956
7957         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7958         for (tmp = sd; tmp; ) {
7959                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7960                 if (!parent)
7961                         break;
7962
7963                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7964                         tmp->parent = parent->parent;
7965                         if (parent->parent)
7966                                 parent->parent->child = tmp;
7967                 } else
7968                         tmp = tmp->parent;
7969         }
7970
7971         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7972                 sd = sd->parent;
7973                 if (sd)
7974                         sd->child = NULL;
7975         }
7976
7977         sched_domain_debug(sd, cpu);
7978
7979         rq_attach_root(rq, rd);
7980         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7981 }
7982
7983 /* cpus with isolated domains */
7984 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7985
7986 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7987 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7988 {
7989         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7990         return 1;
7991 }
7992
7993 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7994
7995 /*
7996  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7997  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7998  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7999  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8000  *
8001  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8002  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8003  * and ->cpu_power to 0.
8004  */
8005 static void
8006 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8007                         const struct cpumask *cpu_map,
8008                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8009                                         struct sched_group **sg,
8010                                         struct cpumask *tmpmask),
8011                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8012 {
8013         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8014         int i;
8015
8016         cpumask_clear(covered);
8017
8018         for_each_cpu(i, span) {
8019                 struct sched_group *sg;
8020                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8021                 int j;
8022
8023                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8024                         continue;
8025
8026                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8027                 sg->__cpu_power = 0;
8028
8029                 for_each_cpu(j, span) {
8030                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8031                                 continue;
8032
8033                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8034                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8035                 }
8036                 if (!first)
8037                         first = sg;
8038                 if (last)
8039                         last->next = sg;
8040                 last = sg;
8041         }
8042         last->next = first;
8043 }
8044
8045 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8046
8047 #ifdef CONFIG_NUMA
8048
8049 /**
8050  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8051  * @node: node whose sched_domain we're building
8052  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8053  *
8054  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8055  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8056  *
8057  * Should use nodemask_t.
8058  */
8059 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8060 {
8061         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8062
8063         min_val = INT_MAX;
8064
8065         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8066                 /* Start at @node */
8067                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8068
8069                 if (!nr_cpus_node(n))
8070                         continue;
8071
8072                 /* Skip already used nodes */
8073                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8074                         continue;
8075
8076                 /* Simple min distance search */
8077                 val = node_distance(node, n);
8078
8079                 if (val < min_val) {
8080                         min_val = val;
8081                         best_node = n;
8082                 }
8083         }
8084
8085         node_set(best_node, *used_nodes);
8086         return best_node;
8087 }
8088
8089 /**
8090  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8091  * @node: node whose cpumask we're constructing
8092  * @span: resulting cpumask
8093  *
8094  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8095  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8096  * out optimally.
8097  */
8098 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8099 {
8100         nodemask_t used_nodes;
8101         int i;
8102
8103         cpumask_clear(span);
8104         nodes_clear(used_nodes);
8105
8106         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8107         node_set(node, used_nodes);
8108
8109         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8110                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8111
8112                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8113         }
8114 }
8115 #endif /* CONFIG_NUMA */
8116
8117 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8118
8119 /*
8120  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8121  *
8122  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8123  *   and struct sched_domain. )
8124  */
8125 struct static_sched_group {
8126         struct sched_group sg;
8127         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8128 };
8129
8130 struct static_sched_domain {
8131         struct sched_domain sd;
8132         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8133 };
8134
8135 /*
8136  * SMT sched-domains:
8137  */
8138 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8139 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8140 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8141
8142 static int
8143 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8144                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8145 {
8146         if (sg)
8147                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8148         return cpu;
8149 }
8150 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8151
8152 /*
8153  * multi-core sched-domains:
8154  */
8155 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8156 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8157 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8158 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8159
8160 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8161 static int
8162 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8163                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8164 {
8165         int group;
8166
8167         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8168         group = cpumask_first(mask);
8169         if (sg)
8170                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8171         return group;
8172 }
8173 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8174 static int
8175 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8176                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8177 {
8178         if (sg)
8179                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8180         return cpu;
8181 }
8182 #endif
8183
8184 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8185 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8186
8187 static int
8188 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8189                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8190 {
8191         int group;
8192 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8193         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8194         group = cpumask_first(mask);
8195 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8196         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8197         group = cpumask_first(mask);
8198 #else
8199         group = cpu;
8200 #endif
8201         if (sg)
8202                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8203         return group;
8204 }
8205
8206 #ifdef CONFIG_NUMA
8207 /*
8208  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8209  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8210  * gets dynamically allocated.
8211  */
8212 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8213 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8214
8215 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8216 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8217
8218 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8219                                  struct sched_group **sg,
8220                                  struct cpumask *nodemask)
8221 {
8222         int group;
8223
8224         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8225         group = cpumask_first(nodemask);
8226
8227         if (sg)
8228                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8229         return group;
8230 }
8231
8232 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8233 {
8234         struct sched_group *sg = group_head;
8235         int j;
8236
8237         if (!sg)
8238                 return;
8239         do {
8240                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8241                         struct sched_domain *sd;
8242
8243                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8244                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8245                                 /*
8246                                  * Only add "power" once for each
8247                                  * physical package.
8248                                  */
8249                                 continue;
8250                         }
8251
8252                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8253                 }
8254                 sg = sg->next;
8255         } while (sg != group_head);
8256 }
8257 #endif /* CONFIG_NUMA */
8258
8259 #ifdef CONFIG_NUMA
8260 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8261 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8262                               struct cpumask *nodemask)
8263 {
8264         int cpu, i;
8265
8266         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8267                 struct sched_group **sched_group_nodes
8268                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8269
8270                 if (!sched_group_nodes)
8271                         continue;
8272
8273                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8274                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8275
8276                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8277                         if (cpumask_empty(nodemask))
8278                                 continue;
8279
8280                         if (sg == NULL)
8281                                 continue;
8282                         sg = sg->next;
8283 next_sg:
8284                         oldsg = sg;
8285                         sg = sg->next;
8286                         kfree(oldsg);
8287                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8288                                 goto next_sg;
8289                 }
8290                 kfree(sched_group_nodes);
8291                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8292         }
8293 }
8294 #else /* !CONFIG_NUMA */
8295 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8296                               struct cpumask *nodemask)
8297 {
8298 }
8299 #endif /* CONFIG_NUMA */
8300
8301 /*
8302  * Initialize sched groups cpu_power.
8303  *
8304  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8305  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8306  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8307  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8308  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8309  * less cpu_power.
8310  *
8311  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8312  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8313  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8314  */
8315 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8316 {
8317         struct sched_domain *child;
8318         struct sched_group *group;
8319
8320         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8321
8322         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8323                 return;
8324
8325         child = sd->child;
8326
8327         sd->groups->__cpu_power = 0;
8328
8329         /*
8330          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8331          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8332          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8333          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8334          * same sched domain.
8335          */
8336         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8337                        (child->flags &
8338                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8339                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8340                 return;
8341         }
8342
8343         /*
8344          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8345          */
8346         group = child->groups;
8347         do {
8348                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8349                 group = group->next;
8350         } while (group != child->groups);
8351 }
8352
8353 /*
8354  * Initializers for schedule domains
8355  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8356  */
8357
8358 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8359 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8360 #else
8361 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8362 #endif
8363
8364 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8365
8366 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8367 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8368 {                                                               \
8369         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8370         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8371         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8372         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8373 }
8374
8375 SD_INIT_FUNC(CPU)
8376 #ifdef CONFIG_NUMA
8377  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8378  SD_INIT_FUNC(NODE)
8379 #endif
8380 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8381  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8382 #endif
8383 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8384  SD_INIT_FUNC(MC)
8385 #endif
8386
8387 static int default_relax_domain_level = -1;
8388
8389 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8390 {
8391         unsigned long val;
8392
8393         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8394         if (val < SD_LV_MAX)
8395                 default_relax_domain_level = val;
8396
8397         return 1;
8398 }
8399 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8400
8401 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8402                                  struct sched_domain_attr *attr)
8403 {
8404         int request;
8405
8406         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8407                 if (default_relax_domain_level < 0)
8408                         return;
8409                 else
8410                         request = default_relax_domain_level;
8411         } else
8412                 request = attr->relax_domain_level;
8413         if (request < sd->level) {
8414                 /* turn off idle balance on this domain */
8415                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8416         } else {
8417                 /* turn on idle balance on this domain */
8418                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8419         }
8420 }
8421
8422 /*
8423  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8424  * to the individual cpus
8425  */
8426 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8427                                  struct sched_domain_attr *attr)
8428 {
8429         int i, err = -ENOMEM;
8430         struct root_domain *rd;
8431         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8432                 tmpmask;
8433 #ifdef CONFIG_NUMA
8434         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8435         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8436         int sd_allnodes = 0;
8437
8438         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8439                 goto out;
8440         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8441                 goto free_domainspan;
8442         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8443                 goto free_covered;
8444 #endif
8445
8446         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8447                 goto free_notcovered;
8448         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8449                 goto free_nodemask;
8450         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8451                 goto free_this_sibling_map;
8452         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8453                 goto free_this_core_map;
8454         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8455                 goto free_send_covered;
8456
8457 #ifdef CONFIG_NUMA
8458         /*
8459          * Allocate the per-node list of sched groups
8460          */
8461         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8462                                     GFP_KERNEL);
8463         if (!sched_group_nodes) {
8464                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8465                 goto free_tmpmask;
8466         }
8467 #endif
8468
8469         rd = alloc_rootdomain();
8470         if (!rd) {
8471                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8472                 goto free_sched_groups;
8473         }
8474
8475 #ifdef CONFIG_NUMA
8476         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8477 #endif
8478
8479         /*
8480          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8481          */
8482         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8483                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8484
8485                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8486
8487 #ifdef CONFIG_NUMA
8488                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8489                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8490                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8491                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8492                         set_domain_attribute(sd, attr);
8493                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8494                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8495                         p = sd;
8496                         sd_allnodes = 1;
8497                 } else
8498                         p = NULL;
8499
8500                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8501                 SD_INIT(sd, NODE);
8502                 set_domain_attribute(sd, attr);
8503                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8504                 sd->parent = p;
8505                 if (p)
8506                         p->child = sd;
8507                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8508                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8509 #endif
8510
8511                 p = sd;
8512                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8513                 SD_INIT(sd, CPU);
8514                 set_domain_attribute(sd, attr);
8515                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8516                 sd->parent = p;
8517                 if (p)
8518                         p->child = sd;
8519                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8520
8521 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8522                 p = sd;
8523                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8524                 SD_INIT(sd, MC);
8525                 set_domain_attribute(sd, attr);
8526                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8527                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8528                 sd->parent = p;
8529                 p->child = sd;
8530                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8531 #endif
8532
8533 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8534                 p = sd;
8535                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8536                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8537                 set_domain_attribute(sd, attr);
8538                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8539                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8540                 sd->parent = p;
8541                 p->child = sd;
8542                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8543 #endif
8544         }
8545
8546 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8547         /* Set up CPU (sibling) groups */
8548         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8549                 cpumask_and(this_sibling_map,
8550                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8551                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8552                         continue;
8553
8554                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8555                                         &cpu_to_cpu_group,
8556                                         send_covered, tmpmask);
8557         }
8558 #endif
8559
8560 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8561         /* Set up multi-core groups */
8562         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8563                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8564                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8565                         continue;
8566
8567                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8568                                         &cpu_to_core_group,
8569                                         send_covered, tmpmask);
8570         }
8571 #endif
8572
8573         /* Set up physical groups */
8574         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8575                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8576                 if (cpumask_empty(nodemask))
8577                         continue;
8578
8579                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8580                                         &cpu_to_phys_group,
8581                                         send_covered, tmpmask);
8582         }
8583
8584 #ifdef CONFIG_NUMA
8585         /* Set up node groups */
8586         if (sd_allnodes) {
8587                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8588                                         &cpu_to_allnodes_group,
8589                                         send_covered, tmpmask);
8590         }
8591
8592         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8593                 /* Set up node groups */
8594                 struct sched_group *sg, *prev;
8595                 int j;
8596
8597                 cpumask_clear(covered);
8598                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8599                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8600                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8601                         continue;
8602                 }
8603
8604                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8605                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8606
8607                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8608                                   GFP_KERNEL, i);
8609                 if (!sg) {
8610                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8611                                 "node %d\n", i);
8612                         goto error;
8613                 }
8614                 sched_group_nodes[i] = sg;
8615                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8616                         struct sched_domain *sd;
8617
8618                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8619                         sd->groups = sg;
8620                 }
8621                 sg->__cpu_power = 0;
8622                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8623                 sg->next = sg;
8624                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8625                 prev = sg;
8626
8627                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8628                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8629
8630                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8631                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8632                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8633                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8634                                 break;
8635
8636                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8637                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8638                                 continue;
8639
8640                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8641                                           cpumask_size(),
8642                                           GFP_KERNEL, i);
8643                         if (!sg) {
8644                                 printk(KERN_WARNING
8645                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8646                                 goto error;
8647                         }
8648                         sg->__cpu_power = 0;
8649                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8650                         sg->next = prev->next;
8651                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8652                         prev->next = sg;
8653                         prev = sg;
8654                 }
8655         }
8656 #endif
8657
8658         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8659 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8660         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8661                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8662
8663                 init_sched_groups_power(i, sd);
8664         }
8665 #endif
8666 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8667         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8668                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8669
8670                 init_sched_groups_power(i, sd);
8671         }
8672 #endif
8673
8674         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8675                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8676
8677                 init_sched_groups_power(i, sd);
8678         }
8679
8680 #ifdef CONFIG_NUMA
8681         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8682                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8683
8684         if (sd_allnodes) {
8685                 struct sched_group *sg;
8686
8687                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8688                                                                 tmpmask);
8689                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8690         }
8691 #endif
8692
8693         /* Attach the domains */
8694         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8695                 struct sched_domain *sd;
8696 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8697                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8698 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8699                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8700 #else
8701                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8702 #endif
8703                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8704         }
8705
8706         err = 0;
8707
8708 free_tmpmask:
8709         free_cpumask_var(tmpmask);
8710 free_send_covered:
8711         free_cpumask_var(send_covered);
8712 free_this_core_map:
8713         free_cpumask_var(this_core_map);
8714 free_this_sibling_map:
8715         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8716 free_nodemask:
8717         free_cpumask_var(nodemask);
8718 free_notcovered:
8719 #ifdef CONFIG_NUMA
8720         free_cpumask_var(notcovered);
8721 free_covered:
8722         free_cpumask_var(covered);
8723 free_domainspan:
8724         free_cpumask_var(domainspan);
8725 out:
8726 #endif
8727         return err;
8728
8729 free_sched_groups:
8730 #ifdef CONFIG_NUMA
8731         kfree(sched_group_nodes);
8732 #endif
8733         goto free_tmpmask;
8734
8735 #ifdef CONFIG_NUMA
8736 error:
8737         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8738         free_rootdomain(rd);
8739         goto free_tmpmask;
8740 #endif
8741 }
8742
8743 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8744 {
8745         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8746 }
8747
8748 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8749 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8750 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8751                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8752
8753 /*
8754  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8755  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8756  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8757  */
8758 static cpumask_var_t fallback_doms;
8759
8760 /*
8761  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8762  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8763  * or 0 if it stayed the same.
8764  */
8765 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8766 {
8767         return 0;
8768 }
8769
8770 /*
8771  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8772  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8773  * exclude other special cases in the future.
8774  */
8775 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8776 {
8777         int err;
8778
8779         arch_update_cpu_topology();
8780         ndoms_cur = 1;
8781         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8782         if (!doms_cur)
8783                 doms_cur = fallback_doms;
8784         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8785         dattr_cur = NULL;
8786         err = build_sched_domains(doms_cur);
8787         register_sched_domain_sysctl();
8788
8789         return err;
8790 }
8791
8792 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8793                                        struct cpumask *tmpmask)
8794 {
8795         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8796 }
8797
8798 /*
8799  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8800  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8801  */
8802 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8803 {
8804         /* Save because hotplug lock held. */
8805         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8806         int i;
8807
8808         for_each_cpu(i, cpu_map)
8809                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8810         synchronize_sched();
8811         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8812 }
8813
8814 /* handle null as "default" */
8815 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8816                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8817 {
8818         struct sched_domain_attr tmp;
8819
8820         /* fast path */
8821         if (!new && !cur)
8822                 return 1;
8823
8824         tmp = SD_ATTR_INIT;
8825         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8826                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8827                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8828 }
8829
8830 /*
8831  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8832  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8833  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8834  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8835  *
8836  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8837  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8838  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8839  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8840  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8841  * it as it is.
8842  *
8843  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8844  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8845  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8846  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8847  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8848  * to be rebuilt.
8849  *
8850  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8851  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8852  * and it will not create the default domain.
8853  *
8854  * Call with hotplug lock held
8855  */
8856 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8857 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8858                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8859 {
8860         int i, j, n;
8861         int new_topology;
8862
8863         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8864
8865         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8866         unregister_sched_domain_sysctl();
8867
8868         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8869         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8870
8871         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8872
8873         /* Destroy deleted domains */
8874         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8875                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8876                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8877                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8878                                 goto match1;
8879                 }
8880                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8881                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8882 match1:
8883                 ;
8884         }
8885
8886         if (doms_new == NULL) {
8887                 ndoms_cur = 0;
8888                 doms_new = fallback_doms;
8889                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8890                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8891         }
8892
8893         /* Build new domains */
8894         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8895                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8896                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8897                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8898                                 goto match2;
8899                 }
8900                 /* no match - add a new doms_new */
8901                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8902                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8903 match2:
8904                 ;
8905         }
8906
8907         /* Remember the new sched domains */
8908         if (doms_cur != fallback_doms)
8909                 kfree(doms_cur);
8910         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8911         doms_cur = doms_new;
8912         dattr_cur = dattr_new;
8913         ndoms_cur = ndoms_new;
8914
8915         register_sched_domain_sysctl();
8916
8917         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8918 }
8919
8920 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8921 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8922 {
8923         get_online_cpus();
8924
8925         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8926         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8927
8928         rebuild_sched_domains();
8929         put_online_cpus();
8930 }
8931
8932 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8933 {
8934         unsigned int level = 0;
8935
8936         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8937                 return -EINVAL;
8938
8939         /*
8940          * level is always be positive so don't check for
8941          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8942          * What happens on 0 or 1 byte write,
8943          * need to check for count as well?
8944          */
8945
8946         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8947                 return -EINVAL;
8948
8949         if (smt)
8950                 sched_smt_power_savings = level;
8951         else
8952                 sched_mc_power_savings = level;
8953
8954         arch_reinit_sched_domains();
8955
8956         return count;
8957 }
8958
8959 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8960 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8961                                            char *page)
8962 {
8963         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8964 }
8965 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8966                                             const char *buf, size_t count)
8967 {
8968         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8969 }
8970 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8971                          sched_mc_power_savings_show,
8972                          sched_mc_power_savings_store);
8973 #endif
8974
8975 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8976 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8977                                             char *page)
8978 {
8979         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8980 }
8981 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8982                                              const char *buf, size_t count)
8983 {
8984         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8985 }
8986 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8987                    sched_smt_power_savings_show,
8988                    sched_smt_power_savings_store);
8989 #endif
8990
8991 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8992 {
8993         int err = 0;
8994
8995 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8996         if (smt_capable())
8997                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8998                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8999 #endif
9000 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9001         if (!err && mc_capable())
9002                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9003                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9004 #endif
9005         return err;
9006 }
9007 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9008
9009 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9010 /*
9011  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9012  * When cpusets are enabled they take over this function.
9013  */
9014 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9015                                 unsigned long action, void *hcpu)
9016 {
9017         switch (action) {
9018         case CPU_ONLINE:
9019         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9020         case CPU_DEAD:
9021         case CPU_DEAD_FROZEN:
9022                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9023                 return NOTIFY_OK;
9024
9025         default:
9026                 return NOTIFY_DONE;
9027         }
9028 }
9029 #endif
9030
9031 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9032                                 unsigned long action, void *hcpu)
9033 {
9034         int cpu = (int)(long)hcpu;
9035
9036         switch (action) {
9037         case CPU_DOWN_PREPARE:
9038         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9039                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9040                 return NOTIFY_OK;
9041
9042         case CPU_DOWN_FAILED:
9043         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9044         case CPU_ONLINE:
9045         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9046                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9047                 return NOTIFY_OK;
9048
9049         default:
9050                 return NOTIFY_DONE;
9051         }
9052 }
9053
9054 void __init sched_init_smp(void)
9055 {
9056         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9057
9058         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9059
9060 #if defined(CONFIG_NUMA)
9061         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9062                                                                 GFP_KERNEL);
9063         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9064 #endif
9065         get_online_cpus();
9066         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9067         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9068         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9069         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9070                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9071         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9072         put_online_cpus();
9073
9074 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9075         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9076         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9077 #endif
9078
9079         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9080         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9081
9082         init_hrtick();
9083
9084         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9085         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9086                 BUG();
9087         sched_init_granularity();
9088         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9089
9090         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9091         init_sched_rt_class();
9092 }
9093 #else
9094 void __init sched_init_smp(void)
9095 {
9096         sched_init_granularity();
9097 }
9098 #endif /* CONFIG_SMP */
9099
9100 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9101
9102 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9103 {
9104         return in_lock_functions(addr) ||
9105                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9106                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9107 }
9108
9109 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9110 {
9111         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9112         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9114         cfs_rq->rq = rq;
9115 #endif
9116         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9117 }
9118
9119 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9120 {
9121         struct rt_prio_array *array;
9122         int i;
9123
9124         array = &rt_rq->active;
9125         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9126                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9127                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9128         }
9129         /* delimiter for bitsearch: */
9130         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9131
9132 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9133         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9134 #ifdef CONFIG_SMP
9135         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9136 #endif
9137 #endif
9138 #ifdef CONFIG_SMP
9139         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9140         rt_rq->overloaded = 0;
9141         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9142 #endif
9143
9144         rt_rq->rt_time = 0;
9145         rt_rq->rt_throttled = 0;
9146         rt_rq->rt_runtime = 0;
9147         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9148
9149 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9150         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9151         rt_rq->rq = rq;
9152 #endif
9153 }
9154
9155 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9156 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9157                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9158                                 struct sched_entity *parent)
9159 {
9160         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9161         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9162         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9163         cfs_rq->tg = tg;
9164         if (add)
9165                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9166
9167         tg->se[cpu] = se;
9168         /* se could be NULL for init_task_group */
9169         if (!se)
9170                 return;
9171
9172         if (!parent)
9173                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9174         else
9175                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9176
9177         se->my_q = cfs_rq;
9178         se->load.weight = tg->shares;
9179         se->load.inv_weight = 0;
9180         se->parent = parent;
9181 }
9182 #endif
9183
9184 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9185 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9186                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9187                 struct sched_rt_entity *parent)
9188 {
9189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9190
9191         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9192         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9193         rt_rq->tg = tg;
9194         rt_rq->rt_se = rt_se;
9195         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9196         if (add)
9197                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9198
9199         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9200         if (!rt_se)
9201                 return;
9202
9203         if (!parent)
9204                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9205         else
9206                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9207
9208         rt_se->my_q = rt_rq;
9209         rt_se->parent = parent;
9210         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9211 }
9212 #endif
9213
9214 void __init sched_init(void)
9215 {
9216         int i, j;
9217         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9218
9219 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9220         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9221 #endif
9222 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9223         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9224 #endif
9225 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9226         alloc_size *= 2;
9227 #endif
9228 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9229         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9230 #endif
9231         /*
9232          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9233          * we use alloc_bootmem().
9234          */
9235         if (alloc_size) {
9236                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9237
9238 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9239                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9240                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9241
9242                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9243                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9244
9245 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9246                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9247                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9248
9249                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9250                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9251 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9252 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9253 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9254                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9255                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9256
9257                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9258                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9259
9260 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9261                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9262                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9263
9264                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9265                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9266 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9267 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9268 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9269                 for_each_possible_cpu(i) {
9270                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9271                         ptr += cpumask_size();
9272                 }
9273 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9274         }
9275
9276 #ifdef CONFIG_SMP
9277         init_defrootdomain();
9278 #endif
9279
9280         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9281                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9282
9283 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9284         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9285                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9286 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9287         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9288                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9289 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9290 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9291
9292 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9293         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9294         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9295
9296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9297         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9298         init_task_group.parent = &root_task_group;
9299         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9300 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9301 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9302
9303         for_each_possible_cpu(i) {
9304                 struct rq *rq;
9305
9306                 rq = cpu_rq(i);
9307                 spin_lock_init(&rq->lock);
9308                 rq->nr_running = 0;
9309                 rq->calc_load_active = 0;
9310                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9311                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9312                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9313 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9314                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9315                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9316 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9317                 /*
9318                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9319                  *
9320                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9321                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9322                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9323                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9324                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9325                  * (se->load.weight).
9326                  *
9327                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9328                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9329                  * then A0's share of the cpu resource is:
9330                  *
9331                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9332                  *
9333                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9334                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9335                  */
9336                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9337 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9338                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9339                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9340                 /*
9341                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9342                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9343                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9344                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9345                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9346                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9347                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9348                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9349                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9350                  */
9351                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9352                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9353                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9354                                 root_task_group.se[i]);
9355
9356 #endif
9357 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9358
9359                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9361                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9362 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9363                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9364 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9365                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9366                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9367                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9368                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9369                                 root_task_group.rt_se[i]);
9370 #endif
9371 #endif
9372
9373                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9374                         rq->cpu_load[j] = 0;
9375 #ifdef CONFIG_SMP
9376                 rq->sd = NULL;
9377                 rq->rd = NULL;
9378                 rq->active_balance = 0;
9379                 rq->next_balance = jiffies;
9380                 rq->push_cpu = 0;
9381                 rq->cpu = i;
9382                 rq->online = 0;
9383                 rq->migration_thread = NULL;
9384                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9385                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9386 #endif
9387                 init_rq_hrtick(rq);
9388                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9389         }
9390
9391         set_load_weight(&init_task);
9392
9393 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9394         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9395 #endif
9396
9397 #ifdef CONFIG_SMP
9398         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9399 #endif
9400
9401 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9402         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9403 #endif
9404
9405         /*
9406          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9407          */
9408         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9409         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9410
9411         /*
9412          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9413          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9414          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9415          * when this runqueue becomes "idle".
9416          */
9417         init_idle(current, smp_processor_id());
9418
9419         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9420
9421         /*
9422          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9423          */
9424         current->sched_class = &fair_sched_class;
9425
9426         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9427         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9428 #ifdef CONFIG_SMP
9429 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9430         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9431         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9432 #endif
9433         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9434 #endif /* SMP */
9435
9436         perf_counter_init();
9437
9438         scheduler_running = 1;
9439 }
9440
9441 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9442 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9443 {
9444         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9445
9446         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9447 }
9448
9449 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9450 {
9451 #ifdef in_atomic
9452         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9453
9454         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9455             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9456                 return;
9457         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9458                 return;
9459         prev_jiffy = jiffies;
9460
9461         printk(KERN_ERR
9462                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9463                         file, line);
9464         printk(KERN_ERR
9465                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9466                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9467                         current->pid, current->comm);
9468
9469         debug_show_held_locks(current);
9470         if (irqs_disabled())
9471                 print_irqtrace_events(current);
9472         dump_stack();
9473 #endif
9474 }
9475 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9476 #endif
9477
9478 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9479 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9480 {
9481         int on_rq;
9482
9483         update_rq_clock(rq);
9484         on_rq = p->se.on_rq;
9485         if (on_rq)
9486                 deactivate_task(rq, p, 0);
9487         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9488         if (on_rq) {
9489                 activate_task(rq, p, 0);
9490                 resched_task(rq->curr);
9491         }
9492 }
9493
9494 void normalize_rt_tasks(void)
9495 {
9496         struct task_struct *g, *p;
9497         unsigned long flags;
9498         struct rq *rq;
9499
9500         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9501         do_each_thread(g, p) {
9502                 /*
9503                  * Only normalize user tasks:
9504                  */
9505                 if (!p->mm)
9506                         continue;
9507
9508                 p->se.exec_start                = 0;
9509 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9510                 p->se.wait_start                = 0;
9511                 p->se.sleep_start               = 0;
9512                 p->se.block_start               = 0;
9513 #endif
9514
9515                 if (!rt_task(p)) {
9516                         /*
9517                          * Renice negative nice level userspace
9518                          * tasks back to 0:
9519                          */
9520                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9521                                 set_user_nice(p, 0);
9522                         continue;
9523                 }
9524
9525                 spin_lock(&p->pi_lock);
9526                 rq = __task_rq_lock(p);
9527
9528                 normalize_task(rq, p);
9529
9530                 __task_rq_unlock(rq);
9531                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9532         } while_each_thread(g, p);
9533
9534         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9535 }
9536
9537 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9538
9539 #ifdef CONFIG_IA64
9540 /*
9541  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9542  *
9543  * They can only be called when the whole system has been
9544  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9545  * activity can take place. Using them for anything else would
9546  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9547  * under any other configuration.
9548  */
9549
9550 /**
9551  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9552  * @cpu: the processor in question.
9553  *
9554  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9555  */
9556 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9557 {
9558         return cpu_curr(cpu);
9559 }
9560
9561 /**
9562  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9563  * @cpu: the processor in question.
9564  * @p: the task pointer to set.
9565  *
9566  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9567  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9568  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9569  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9570  * and caller must save the original value of the current task (see
9571  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9572  * re-starting the system.
9573  *
9574  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9575  */
9576 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9577 {
9578         cpu_curr(cpu) = p;
9579 }
9580
9581 #endif
9582
9583 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9584 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9585 {
9586         int i;
9587
9588         for_each_possible_cpu(i) {
9589                 if (tg->cfs_rq)
9590                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9591                 if (tg->se)
9592                         kfree(tg->se[i]);
9593         }
9594
9595         kfree(tg->cfs_rq);
9596         kfree(tg->se);
9597 }
9598
9599 static
9600 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9601 {
9602         struct cfs_rq *cfs_rq;
9603         struct sched_entity *se;
9604         struct rq *rq;
9605         int i;
9606
9607         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9608         if (!tg->cfs_rq)
9609                 goto err;
9610         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9611         if (!tg->se)
9612                 goto err;
9613
9614         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9615
9616         for_each_possible_cpu(i) {
9617                 rq = cpu_rq(i);
9618
9619                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9620                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9621                 if (!cfs_rq)
9622                         goto err;
9623
9624                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9625                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9626                 if (!se)
9627                         goto err;
9628
9629                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9630         }
9631
9632         return 1;
9633
9634  err:
9635         return 0;
9636 }
9637
9638 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9639 {
9640         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9641                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9642 }
9643
9644 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9645 {
9646         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9647 }
9648 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9649 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9650 {
9651 }
9652
9653 static inline
9654 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9655 {
9656         return 1;
9657 }
9658
9659 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9660 {
9661 }
9662
9663 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9664 {
9665 }
9666 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9667
9668 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9669 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9670 {
9671         int i;
9672
9673         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9674
9675         for_each_possible_cpu(i) {
9676                 if (tg->rt_rq)
9677                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9678                 if (tg->rt_se)
9679                         kfree(tg->rt_se[i]);
9680         }
9681
9682         kfree(tg->rt_rq);
9683         kfree(tg->rt_se);
9684 }
9685
9686 static
9687 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9688 {
9689         struct rt_rq *rt_rq;
9690         struct sched_rt_entity *rt_se;
9691         struct rq *rq;
9692         int i;
9693
9694         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9695         if (!tg->rt_rq)
9696                 goto err;
9697         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9698         if (!tg->rt_se)
9699                 goto err;
9700
9701         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9702                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9703
9704         for_each_possible_cpu(i) {
9705                 rq = cpu_rq(i);
9706
9707                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9708                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9709                 if (!rt_rq)
9710                         goto err;
9711
9712                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9713                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9714                 if (!rt_se)
9715                         goto err;
9716
9717                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9718         }
9719
9720         return 1;
9721
9722  err:
9723         return 0;
9724 }
9725
9726 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9727 {
9728         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9729                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9730 }
9731
9732 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9733 {
9734         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9735 }
9736 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9737 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9738 {
9739 }
9740
9741 static inline
9742 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9743 {
9744         return 1;
9745 }
9746
9747 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9748 {
9749 }
9750
9751 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9752 {
9753 }
9754 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9755
9756 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9757 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9758 {
9759         free_fair_sched_group(tg);
9760         free_rt_sched_group(tg);
9761         kfree(tg);
9762 }
9763
9764 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9765 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9766 {
9767         struct task_group *tg;
9768         unsigned long flags;
9769         int i;
9770
9771         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9772         if (!tg)
9773                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9774
9775         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9776                 goto err;
9777
9778         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9779                 goto err;
9780
9781         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9782         for_each_possible_cpu(i) {
9783                 register_fair_sched_group(tg, i);
9784                 register_rt_sched_group(tg, i);
9785         }
9786         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9787
9788         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9789
9790         tg->parent = parent;
9791         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9792         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9793         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9794
9795         return tg;
9796
9797 err:
9798         free_sched_group(tg);
9799         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9800 }
9801
9802 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9803 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9804 {
9805         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9806         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9807 }
9808
9809 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9810 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9811 {
9812         unsigned long flags;
9813         int i;
9814
9815         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9816         for_each_possible_cpu(i) {
9817                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9818                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9819         }
9820         list_del_rcu(&tg->list);
9821         list_del_rcu(&tg->siblings);
9822         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9823
9824         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9825         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9826 }
9827
9828 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9829  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9830  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9831  *      reflect its new group.
9832  */
9833 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9834 {
9835         int on_rq, running;
9836         unsigned long flags;
9837         struct rq *rq;
9838
9839         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9840
9841         update_rq_clock(rq);
9842
9843         running = task_current(rq, tsk);
9844         on_rq = tsk->se.on_rq;
9845
9846         if (on_rq)
9847                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9848         if (unlikely(running))
9849                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9850
9851         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9852
9853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9854         if (tsk->sched_class->moved_group)
9855                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9856 #endif
9857
9858         if (unlikely(running))
9859                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9860         if (on_rq)
9861                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9862
9863         task_rq_unlock(rq, &flags);
9864 }
9865 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9866
9867 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9868 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9869 {
9870         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9871         int on_rq;
9872
9873         on_rq = se->on_rq;
9874         if (on_rq)
9875                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9876
9877         se->load.weight = shares;
9878         se->load.inv_weight = 0;
9879
9880         if (on_rq)
9881                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9882 }
9883
9884 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9885 {
9886         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9887         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9888         unsigned long flags;
9889
9890         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9891         __set_se_shares(se, shares);
9892         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9893 }
9894
9895 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9896
9897 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9898 {
9899         int i;
9900         unsigned long flags;
9901
9902         /*
9903          * We can't change the weight of the root cgroup.
9904          */
9905         if (!tg->se[0])
9906                 return -EINVAL;
9907
9908         if (shares < MIN_SHARES)
9909                 shares = MIN_SHARES;
9910         else if (shares > MAX_SHARES)
9911                 shares = MAX_SHARES;
9912
9913         mutex_lock(&shares_mutex);
9914         if (tg->shares == shares)
9915                 goto done;
9916
9917         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9918         for_each_possible_cpu(i)
9919                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9920         list_del_rcu(&tg->siblings);
9921         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9922
9923         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9924         synchronize_sched();
9925
9926         /*
9927          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9928          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9929          */
9930         tg->shares = shares;
9931         for_each_possible_cpu(i) {
9932                 /*
9933                  * force a rebalance
9934                  */
9935                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9936                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9937         }
9938
9939         /*
9940          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9941          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9942          */
9943         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9944         for_each_possible_cpu(i)
9945                 register_fair_sched_group(tg, i);
9946         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9947         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9948 done:
9949         mutex_unlock(&shares_mutex);
9950         return 0;
9951 }
9952
9953 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9954 {
9955         return tg->shares;
9956 }
9957 #endif
9958
9959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9960 /*
9961  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9962  */
9963 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9964
9965 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9966 {
9967         if (runtime == RUNTIME_INF)
9968                 return 1ULL << 20;
9969
9970         return div64_u64(runtime << 20, period);
9971 }
9972
9973 /* Must be called with tasklist_lock held */
9974 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9975 {
9976         struct task_struct *g, *p;
9977
9978         do_each_thread(g, p) {
9979                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9980                         return 1;
9981         } while_each_thread(g, p);
9982
9983         return 0;
9984 }
9985
9986 struct rt_schedulable_data {
9987         struct task_group *tg;
9988         u64 rt_period;
9989         u64 rt_runtime;
9990 };
9991
9992 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9993 {
9994         struct rt_schedulable_data *d = data;
9995         struct task_group *child;
9996         unsigned long total, sum = 0;
9997         u64 period, runtime;
9998
9999         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10000         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10001
10002         if (tg == d->tg) {
10003                 period = d->rt_period;
10004                 runtime = d->rt_runtime;
10005         }
10006
10007 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10008         if (tg == &root_task_group) {
10009                 period = global_rt_period();
10010                 runtime = global_rt_runtime();
10011         }
10012 #endif
10013
10014         /*
10015          * Cannot have more runtime than the period.
10016          */
10017         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10018                 return -EINVAL;
10019
10020         /*
10021          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10022          */
10023         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10024                 return -EBUSY;
10025
10026         total = to_ratio(period, runtime);
10027
10028         /*
10029          * Nobody can have more than the global setting allows.
10030          */
10031         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10032                 return -EINVAL;
10033
10034         /*
10035          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10036          */
10037         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10038                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10039                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10040
10041                 if (child == d->tg) {
10042                         period = d->rt_period;
10043                         runtime = d->rt_runtime;
10044                 }
10045
10046                 sum += to_ratio(period, runtime);
10047         }
10048
10049         if (sum > total)
10050                 return -EINVAL;
10051
10052         return 0;
10053 }
10054
10055 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10056 {
10057         struct rt_schedulable_data data = {
10058                 .tg = tg,
10059                 .rt_period = period,
10060                 .rt_runtime = runtime,
10061         };
10062
10063         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10064 }
10065
10066 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10067                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10068 {
10069         int i, err = 0;
10070
10071         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10072         read_lock(&tasklist_lock);
10073         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10074         if (err)
10075                 goto unlock;
10076
10077         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10078         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10079         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10080
10081         for_each_possible_cpu(i) {
10082                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10083
10084                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10085                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10086                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10087         }
10088         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10089  unlock:
10090         read_unlock(&tasklist_lock);
10091         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10092
10093         return err;
10094 }
10095
10096 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10097 {
10098         u64 rt_runtime, rt_period;
10099
10100         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10101         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10102         if (rt_runtime_us < 0)
10103                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10104
10105         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10106 }
10107
10108 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10109 {
10110         u64 rt_runtime_us;
10111
10112         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10113                 return -1;
10114
10115         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10116         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10117         return rt_runtime_us;
10118 }
10119
10120 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10121 {
10122         u64 rt_runtime, rt_period;
10123
10124         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10125         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10126
10127         if (rt_period == 0)
10128                 return -EINVAL;
10129
10130         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10131 }
10132
10133 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10134 {
10135         u64 rt_period_us;
10136
10137         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10138         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10139         return rt_period_us;
10140 }
10141
10142 static int sched_rt_global_constraints(void)
10143 {
10144         u64 runtime, period;
10145         int ret = 0;
10146
10147         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10148                 return -EINVAL;
10149
10150         runtime = global_rt_runtime();
10151         period = global_rt_period();
10152
10153         /*
10154          * Sanity check on the sysctl variables.
10155          */
10156         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10157                 return -EINVAL;
10158
10159         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10160         read_lock(&tasklist_lock);
10161         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10162         read_unlock(&tasklist_lock);
10163         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10164
10165         return ret;
10166 }
10167
10168 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10169 {
10170         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10171         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10172                 return 0;
10173
10174         return 1;
10175 }
10176
10177 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10178 static int sched_rt_global_constraints(void)
10179 {
10180         unsigned long flags;
10181         int i;
10182
10183         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10184                 return -EINVAL;
10185
10186         /*
10187          * There's always some RT tasks in the root group
10188          * -- migration, kstopmachine etc..
10189          */
10190         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10191                 return -EBUSY;
10192
10193         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10194         for_each_possible_cpu(i) {
10195                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10196
10197                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10198                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10199                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10200         }
10201         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10202
10203         return 0;
10204 }
10205 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10206
10207 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10208                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10209                 loff_t *ppos)
10210 {
10211         int ret;
10212         int old_period, old_runtime;
10213         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10214
10215         mutex_lock(&mutex);
10216         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10217         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10218
10219         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10220
10221         if (!ret && write) {
10222                 ret = sched_rt_global_constraints();
10223                 if (ret) {
10224                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10225                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10226                 } else {
10227                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10228                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10229                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10230                 }
10231         }
10232         mutex_unlock(&mutex);
10233
10234         return ret;
10235 }
10236
10237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10238
10239 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10240 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10241 {
10242         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10243                             struct task_group, css);
10244 }
10245
10246 static struct cgroup_subsys_state *
10247 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10248 {
10249         struct task_group *tg, *parent;
10250
10251         if (!cgrp->parent) {
10252                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10253                 return &init_task_group.css;
10254         }
10255
10256         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10257         tg = sched_create_group(parent);
10258         if (IS_ERR(tg))
10259                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10260
10261         return &tg->css;
10262 }
10263
10264 static void
10265 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10266 {
10267         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10268
10269         sched_destroy_group(tg);
10270 }
10271
10272 static int
10273 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10274                       struct task_struct *tsk)
10275 {
10276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10277         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10278                 return -EINVAL;
10279 #else
10280         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10281         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10282                 return -EINVAL;
10283 #endif
10284
10285         return 0;
10286 }
10287
10288 static void
10289 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10290                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10291 {
10292         sched_move_task(tsk);
10293 }
10294
10295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10296 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10297                                 u64 shareval)
10298 {
10299         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10300 }
10301
10302 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10303 {
10304         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10305
10306         return (u64) tg->shares;
10307 }
10308 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10309
10310 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10311 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10312                                 s64 val)
10313 {
10314         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10315 }
10316
10317 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10318 {
10319         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10320 }
10321
10322 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10323                 u64 rt_period_us)
10324 {
10325         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10326 }
10327
10328 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10329 {
10330         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10331 }
10332 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10333
10334 static struct cftype cpu_files[] = {
10335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10336         {
10337                 .name = "shares",
10338                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10339                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10340         },
10341 #endif
10342 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10343         {
10344                 .name = "rt_runtime_us",
10345                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10346                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10347         },
10348         {
10349                 .name = "rt_period_us",
10350                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10351                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10352         },
10353 #endif
10354 };
10355
10356 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10357 {
10358         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10359 }
10360
10361 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10362         .name           = "cpu",
10363         .create         = cpu_cgroup_create,
10364         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10365         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10366         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10367         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10368         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10369         .early_init     = 1,
10370 };
10371
10372 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10373
10374 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10375
10376 /*
10377  * CPU accounting code for task groups.
10378  *
10379  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10380  * (balbir@in.ibm.com).
10381  */
10382
10383 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10384 struct cpuacct {
10385         struct cgroup_subsys_state css;
10386         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10387         u64 *cpuusage;
10388         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10389         struct cpuacct *parent;
10390 };
10391
10392 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10393
10394 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10395 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10396 {
10397         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10398                             struct cpuacct, css);
10399 }
10400
10401 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10402 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10403 {
10404         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10405                             struct cpuacct, css);
10406 }
10407
10408 /* create a new cpu accounting group */
10409 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10410         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10411 {
10412         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10413         int i;
10414
10415         if (!ca)
10416                 goto out;
10417
10418         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10419         if (!ca->cpuusage)
10420                 goto out_free_ca;
10421
10422         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10423                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10424                         goto out_free_counters;
10425
10426         if (cgrp->parent)
10427                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10428
10429         return &ca->css;
10430
10431 out_free_counters:
10432         while (--i >= 0)
10433                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10434         free_percpu(ca->cpuusage);
10435 out_free_ca:
10436         kfree(ca);
10437 out:
10438         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10439 }
10440
10441 /* destroy an existing cpu accounting group */
10442 static void
10443 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10444 {
10445         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10446         int i;
10447
10448         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10449                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10450         free_percpu(ca->cpuusage);
10451         kfree(ca);
10452 }
10453
10454 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10455 {
10456         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10457         u64 data;
10458
10459 #ifndef CONFIG_64BIT
10460         /*
10461          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10462          */
10463         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10464         data = *cpuusage;
10465         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10466 #else
10467         data = *cpuusage;
10468 #endif
10469
10470         return data;
10471 }
10472
10473 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10474 {
10475         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10476
10477 #ifndef CONFIG_64BIT
10478         /*
10479          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10480          */
10481         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10482         *cpuusage = val;
10483         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10484 #else
10485         *cpuusage = val;
10486 #endif
10487 }
10488
10489 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10490 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10491 {
10492         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10493         u64 totalcpuusage = 0;
10494         int i;
10495
10496         for_each_present_cpu(i)
10497                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10498
10499         return totalcpuusage;
10500 }
10501
10502 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10503                                                                 u64 reset)
10504 {
10505         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10506         int err = 0;
10507         int i;
10508
10509         if (reset) {
10510                 err = -EINVAL;
10511                 goto out;
10512         }
10513
10514         for_each_present_cpu(i)
10515                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10516
10517 out:
10518         return err;
10519 }
10520
10521 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10522                                    struct seq_file *m)
10523 {
10524         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10525         u64 percpu;
10526         int i;
10527
10528         for_each_present_cpu(i) {
10529                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10530                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10531         }
10532         seq_printf(m, "\n");
10533         return 0;
10534 }
10535
10536 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10537         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10538         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10539 };
10540
10541 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10542                 struct cgroup_map_cb *cb)
10543 {
10544         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10545         int i;
10546
10547         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10548                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10549                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10550                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10551         }
10552         return 0;
10553 }
10554
10555 static struct cftype files[] = {
10556         {
10557                 .name = "usage",
10558                 .read_u64 = cpuusage_read,
10559                 .write_u64 = cpuusage_write,
10560         },
10561         {
10562                 .name = "usage_percpu",
10563                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10564         },
10565         {
10566                 .name = "stat",
10567                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10568         },
10569 };
10570
10571 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10572 {
10573         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10574 }
10575
10576 /*
10577  * charge this task's execution time to its accounting group.
10578  *
10579  * called with rq->lock held.
10580  */
10581 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10582 {
10583         struct cpuacct *ca;
10584         int cpu;
10585
10586         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10587                 return;
10588
10589         cpu = task_cpu(tsk);
10590
10591         rcu_read_lock();
10592
10593         ca = task_ca(tsk);
10594
10595         for (; ca; ca = ca->parent) {
10596                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10597                 *cpuusage += cputime;
10598         }
10599
10600         rcu_read_unlock();
10601 }
10602
10603 /*
10604  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10605  */
10606 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10607                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10608 {
10609         struct cpuacct *ca;
10610
10611         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10612                 return;
10613
10614         rcu_read_lock();
10615         ca = task_ca(tsk);
10616
10617         do {
10618                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10619                 ca = ca->parent;
10620         } while (ca);
10621         rcu_read_unlock();
10622 }
10623
10624 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10625         .name = "cpuacct",
10626         .create = cpuacct_create,
10627         .destroy = cpuacct_destroy,
10628         .populate = cpuacct_populate,
10629         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10630 };
10631 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */