sched: Avoid division by zero
[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 post_schedule;
620         int active_balance;
621         int push_cpu;
622         /* cpu of this runqueue: */
623         int cpu;
624         int online;
625
626         unsigned long avg_load_per_task;
627
628         struct task_struct *migration_thread;
629         struct list_head migration_queue;
630 #endif
631
632         /* calc_load related fields */
633         unsigned long calc_load_update;
634         long calc_load_active;
635
636 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
637 #ifdef CONFIG_SMP
638         int hrtick_csd_pending;
639         struct call_single_data hrtick_csd;
640 #endif
641         struct hrtimer hrtick_timer;
642 #endif
643
644 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
645         /* latency stats */
646         struct sched_info rq_sched_info;
647         unsigned long long rq_cpu_time;
648         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
649
650         /* sys_sched_yield() stats */
651         unsigned int yld_count;
652
653         /* schedule() stats */
654         unsigned int sched_switch;
655         unsigned int sched_count;
656         unsigned int sched_goidle;
657
658         /* try_to_wake_up() stats */
659         unsigned int ttwu_count;
660         unsigned int ttwu_local;
661
662         /* BKL stats */
663         unsigned int bkl_count;
664 #endif
665 };
666
667 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
668
669 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
670 {
671         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
672 }
673
674 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
675 {
676 #ifdef CONFIG_SMP
677         return rq->cpu;
678 #else
679         return 0;
680 #endif
681 }
682
683 /*
684  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
685  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
686  *
687  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
688  * preempt-disabled sections.
689  */
690 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
691         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
692
693 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
694 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
695 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
696 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
697 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
698
699 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
700 {
701         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
702 }
703
704 /*
705  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
706  */
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 # define const_debug __read_mostly
709 #else
710 # define const_debug static const
711 #endif
712
713 /**
714  * runqueue_is_locked
715  *
716  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
717  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
718  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
719  */
720 int runqueue_is_locked(void)
721 {
722         int cpu = get_cpu();
723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
724         int ret;
725
726         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
727         put_cpu();
728         return ret;
729 }
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
765 {
766         int i;
767
768         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
769                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
770                         seq_puts(m, "NO_");
771                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
772         }
773         seq_puts(m, "\n");
774
775         return 0;
776 }
777
778 static ssize_t
779 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                 size_t cnt, loff_t *ppos)
781 {
782         char buf[64];
783         char *cmp = buf;
784         int neg = 0;
785         int i;
786
787         if (cnt > 63)
788                 cnt = 63;
789
790         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
791                 return -EFAULT;
792
793         buf[cnt] = 0;
794
795         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
796                 neg = 1;
797                 cmp += 3;
798         }
799
800         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
801                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
802
803                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
804                         if (neg)
805                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
806                         else
807                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         if (!sched_feat_names[i])
813                 return -EINVAL;
814
815         filp->f_pos += cnt;
816
817         return cnt;
818 }
819
820 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
821 {
822         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
823 }
824
825 static struct file_operations sched_feat_fops = {
826         .open           = sched_feat_open,
827         .write          = sched_feat_write,
828         .read           = seq_read,
829         .llseek         = seq_lseek,
830         .release        = single_release,
831 };
832
833 static __init int sched_init_debug(void)
834 {
835         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
836                         &sched_feat_fops);
837
838         return 0;
839 }
840 late_initcall(sched_init_debug);
841
842 #endif
843
844 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
845
846 /*
847  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
848  * Limited because this is done with IRQs disabled.
849  */
850 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
851
852 /*
853  * ratelimit for updating the group shares.
854  * default: 0.25ms
855  */
856 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
857
858 /*
859  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
860  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
861  * default: 4
862  */
863 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
864
865 /*
866  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
867  * default: 1s
868  */
869 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
870
871 static __read_mostly int scheduler_running;
872
873 /*
874  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
875  * default: 0.95s
876  */
877 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
878
879 static inline u64 global_rt_period(void)
880 {
881         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
882 }
883
884 static inline u64 global_rt_runtime(void)
885 {
886         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
887                 return RUNTIME_INF;
888
889         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
890 }
891
892 #ifndef prepare_arch_switch
893 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
894 #endif
895 #ifndef finish_arch_switch
896 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
897 #endif
898
899 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         return rq->curr == p;
902 }
903
904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907         return task_current(rq, p);
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
917         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
918         rq->lock.owner = current;
919 #endif
920         /*
921          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
922          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
923          * prev into current:
924          */
925         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
926
927         spin_unlock_irq(&rq->lock);
928 }
929
930 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         return p->oncpu;
935 #else
936         return task_current(rq, p);
937 #endif
938 }
939
940 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
941 {
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         /*
944          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
945          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
946          * here.
947          */
948         next->oncpu = 1;
949 #endif
950 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
951         spin_unlock_irq(&rq->lock);
952 #else
953         spin_unlock(&rq->lock);
954 #endif
955 }
956
957 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
958 {
959 #ifdef CONFIG_SMP
960         /*
961          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
962          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
963          * finished.
964          */
965         smp_wmb();
966         prev->oncpu = 0;
967 #endif
968 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
969         local_irq_enable();
970 #endif
971 }
972 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
973
974 /*
975  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
976  * Must be called interrupts disabled.
977  */
978 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
979         __acquires(rq->lock)
980 {
981         for (;;) {
982                 struct rq *rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock(&rq->lock);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
992  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
993  * explicitly disabling preemption.
994  */
995 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 local_irq_save(*flags);
1002                 rq = task_rq(p);
1003                 spin_lock(&rq->lock);
1004                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1005                         return rq;
1006                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007         }
1008 }
1009
1010 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013
1014         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1015         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1019         __releases(rq->lock)
1020 {
1021         spin_unlock(&rq->lock);
1022 }
1023
1024 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1025         __releases(rq->lock)
1026 {
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1032  */
1033 static struct rq *this_rq_lock(void)
1034         __acquires(rq->lock)
1035 {
1036         struct rq *rq;
1037
1038         local_irq_disable();
1039         rq = this_rq();
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041
1042         return rq;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1046 /*
1047  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1048  *
1049  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1050  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1051  * reschedule event.
1052  *
1053  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1054  * rq->lock.
1055  */
1056
1057 /*
1058  * Use hrtick when:
1059  *  - enabled by features
1060  *  - hrtimer is actually high res
1061  */
1062 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (!sched_feat(HRTICK))
1065                 return 0;
1066         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1067                 return 0;
1068         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1072 {
1073         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1074                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * High-resolution timer tick.
1079  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1080  */
1081 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1084
1085         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1086
1087         spin_lock(&rq->lock);
1088         update_rq_clock(rq);
1089         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1090         spin_unlock(&rq->lock);
1091
1092         return HRTIMER_NORESTART;
1093 }
1094
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 /*
1097  * called from hardirq (IPI) context
1098  */
1099 static void __hrtick_start(void *arg)
1100 {
1101         struct rq *rq = arg;
1102
1103         spin_lock(&rq->lock);
1104         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106         spin_unlock(&rq->lock);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1117         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1118
1119         hrtimer_set_expires(timer, time);
1120
1121         if (rq == this_rq()) {
1122                 hrtimer_restart(timer);
1123         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1124                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1125                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1126         }
1127 }
1128
1129 static int
1130 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1131 {
1132         int cpu = (int)(long)hcpu;
1133
1134         switch (action) {
1135         case CPU_UP_CANCELED:
1136         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE:
1138         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DEAD:
1140         case CPU_DEAD_FROZEN:
1141                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1142                 return NOTIFY_OK;
1143         }
1144
1145         return NOTIFY_DONE;
1146 }
1147
1148 static __init void init_hrtick(void)
1149 {
1150         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1151 }
1152 #else
1153 /*
1154  * Called to set the hrtick timer state.
1155  *
1156  * called with rq->lock held and irqs disabled
1157  */
1158 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1159 {
1160         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1161                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1162 }
1163
1164 static inline void init_hrtick(void)
1165 {
1166 }
1167 #endif /* CONFIG_SMP */
1168
1169 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1173
1174         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1175         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1176         rq->hrtick_csd.info = rq;
1177 #endif
1178
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181 }
1182 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1188 {
1189 }
1190
1191 static inline void init_hrtick(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1195
1196 /*
1197  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1198  *
1199  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1200  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1201  * the target CPU.
1202  */
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204
1205 #ifndef tsk_is_polling
1206 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1207 #endif
1208
1209 static void resched_task(struct task_struct *p)
1210 {
1211         int cpu;
1212
1213         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1214
1215         if (test_tsk_need_resched(p))
1216                 return;
1217
1218         set_tsk_need_resched(p);
1219
1220         cpu = task_cpu(p);
1221         if (cpu == smp_processor_id())
1222                 return;
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229
1230 static void resched_cpu(int cpu)
1231 {
1232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1233         unsigned long flags;
1234
1235         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1236                 return;
1237         resched_task(cpu_curr(cpu));
1238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1242 /*
1243  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1244  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1245  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1246  * idle system the next event might even be infinite time into the
1247  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1248  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1249  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1250  * wheel for the next timer event.
1251  */
1252 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /*
1260          * This is safe, as this function is called with the timer
1261          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1262          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1263          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1264          * timer into account automatically.
1265          */
1266         if (rq->curr != rq->idle)
1267                 return;
1268
1269         /*
1270          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1271          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1272          * idle task through an additional NOOP schedule()
1273          */
1274         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289 #endif /* CONFIG_SMP */
1290
1291 #if BITS_PER_LONG == 32
1292 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1293 #else
1294 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1295 #endif
1296
1297 #define WMULT_SHIFT     32
1298
1299 /*
1300  * Shift right and round:
1301  */
1302 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1303
1304 /*
1305  * delta *= weight / lw
1306  */
1307 static unsigned long
1308 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1309                 struct load_weight *lw)
1310 {
1311         u64 tmp;
1312
1313         if (!lw->inv_weight) {
1314                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1315                         lw->inv_weight = 1;
1316                 else
1317                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1318                                 / (lw->weight+1);
1319         }
1320
1321         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1322         /*
1323          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1324          */
1325         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1326                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1327                         WMULT_SHIFT/2);
1328         else
1329                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1330
1331         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1335 {
1336         lw->weight += inc;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1341 {
1342         lw->weight -= dec;
1343         lw->inv_weight = 0;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1348  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1349  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1350  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1351  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1352  * slice expiry etc.
1353  */
1354
1355 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1356 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1357
1358 /*
1359  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1360  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1361  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1362  * that remained on nice 0.
1363  *
1364  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1365  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1366  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1367  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1368  * the relative distance between them is ~25%.)
1369  */
1370 static const int prio_to_weight[40] = {
1371  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1372  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1373  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1374  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1375  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1376  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1377  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1378  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1379 };
1380
1381 /*
1382  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1383  *
1384  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1385  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1386  * into multiplications:
1387  */
1388 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1389  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1390  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1391  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1392  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1393  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1394  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1395  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1396  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1397 };
1398
1399 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1400
1401 /*
1402  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1403  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1404  * structures to the load-balancing proper:
1405  */
1406 struct rq_iterator {
1407         void *arg;
1408         struct task_struct *(*start)(void *);
1409         struct task_struct *(*next)(void *);
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413 static unsigned long
1414 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1416               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1417               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1418
1419 static int
1420 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1421                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1422                    struct rq_iterator *iterator);
1423 #endif
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1500 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1501 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1502
1503 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1507
1508         if (nr_running)
1509                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1510         else
1511                 rq->avg_load_per_task = 0;
1512
1513         return rq->avg_load_per_task;
1514 }
1515
1516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1517
1518 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1519
1520 /*
1521  * Calculate and set the cpu's group shares.
1522  */
1523 static void
1524 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1525                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight,
1526                         unsigned long sd_eff_weight)
1527 {
1528         unsigned long rq_weight;
1529         unsigned long shares;
1530         int boost = 0;
1531
1532         if (!tg->se[cpu])
1533                 return;
1534
1535         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1536         if (!rq_weight) {
1537                 boost = 1;
1538                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1539                 if (sd_rq_weight == sd_eff_weight)
1540                         sd_eff_weight += NICE_0_LOAD;
1541                 sd_rq_weight = sd_eff_weight;
1542         }
1543
1544         /*
1545          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1546          * shares_i =  -----------------------------
1547          *                  \Sum_j rq_weight_j
1548          */
1549         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1550         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1551
1552         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1553                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1554                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1555                 unsigned long flags;
1556
1557                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1558                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1559                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1560                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1561         }
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1566  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1567  * parent group depends on the shares of its child groups.
1568  */
1569 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1570 {
1571         unsigned long weight, rq_weight = 0, eff_weight = 0;
1572         unsigned long shares = 0;
1573         struct sched_domain *sd = data;
1574         int i;
1575
1576         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1577                 /*
1578                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1579                  * is one of average load so that when a new task gets to
1580                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1581                  */
1582                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1583                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1584                 rq_weight += weight;
1585
1586                 if (!weight)
1587                         weight = NICE_0_LOAD;
1588
1589                 eff_weight += weight;
1590                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1591         }
1592
1593         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1594                 shares = tg->shares;
1595
1596         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1597                 shares = tg->shares;
1598
1599         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1600                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, eff_weight);
1601
1602         return 0;
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1607  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1608  * group is a fraction of its parents load.
1609  */
1610 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1611 {
1612         unsigned long load;
1613         long cpu = (long)data;
1614
1615         if (!tg->parent) {
1616                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1617         } else {
1618                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1619                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1620                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1621         }
1622
1623         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1624
1625         return 0;
1626 }
1627
1628 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1629 {
1630         s64 elapsed;
1631         u64 now;
1632
1633         if (root_task_group_empty())
1634                 return;
1635
1636         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1637         elapsed = now - sd->last_update;
1638
1639         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1640                 sd->last_update = now;
1641                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1642         }
1643 }
1644
1645 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1646 {
1647         if (root_task_group_empty())
1648                 return;
1649
1650         spin_unlock(&rq->lock);
1651         update_shares(sd);
1652         spin_lock(&rq->lock);
1653 }
1654
1655 static void update_h_load(long cpu)
1656 {
1657         if (root_task_group_empty())
1658                 return;
1659
1660         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1661 }
1662
1663 #else
1664
1665 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1666 {
1667 }
1668
1669 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1670 {
1671 }
1672
1673 #endif
1674
1675 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1676
1677 /*
1678  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1679  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1680  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1681  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1682  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1683  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1684  */
1685 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1686         __releases(this_rq->lock)
1687         __acquires(busiest->lock)
1688         __acquires(this_rq->lock)
1689 {
1690         spin_unlock(&this_rq->lock);
1691         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1692
1693         return 1;
1694 }
1695
1696 #else
1697 /*
1698  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1699  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1700  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1701  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1702  * regardless of entry order into the function.
1703  */
1704 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1705         __releases(this_rq->lock)
1706         __acquires(busiest->lock)
1707         __acquires(this_rq->lock)
1708 {
1709         int ret = 0;
1710
1711         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1712                 if (busiest < this_rq) {
1713                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1714                         spin_lock(&busiest->lock);
1715                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1716                         ret = 1;
1717                 } else
1718                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1719         }
1720         return ret;
1721 }
1722
1723 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1724
1725 /*
1726  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1727  */
1728 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1729 {
1730         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1731                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1732                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1733                 BUG_ON(1);
1734         }
1735
1736         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1737 }
1738
1739 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1740         __releases(busiest->lock)
1741 {
1742         spin_unlock(&busiest->lock);
1743         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1744 }
1745 #endif
1746
1747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1748 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1749 {
1750 #ifdef CONFIG_SMP
1751         cfs_rq->shares = shares;
1752 #endif
1753 }
1754 #endif
1755
1756 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1757
1758 #include "sched_stats.h"
1759 #include "sched_idletask.c"
1760 #include "sched_fair.c"
1761 #include "sched_rt.c"
1762 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1763 # include "sched_debug.c"
1764 #endif
1765
1766 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1767 #define for_each_class(class) \
1768    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1769
1770 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1771 {
1772         rq->nr_running++;
1773 }
1774
1775 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1776 {
1777         rq->nr_running--;
1778 }
1779
1780 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1781 {
1782         if (task_has_rt_policy(p)) {
1783                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1784                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1785                 return;
1786         }
1787
1788         /*
1789          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1790          */
1791         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1792                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1793                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1794                 return;
1795         }
1796
1797         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1798         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1799 }
1800
1801 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1802 {
1803         s64 diff = sample - *avg;
1804         *avg += diff >> 3;
1805 }
1806
1807 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1808 {
1809         if (wakeup)
1810                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1811
1812         sched_info_queued(p);
1813         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1814         p->se.on_rq = 1;
1815 }
1816
1817 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1818 {
1819         if (sleep) {
1820                 if (p->se.last_wakeup) {
1821                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1822                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1823                         p->se.last_wakeup = 0;
1824                 } else {
1825                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1826                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1827                 }
1828         }
1829
1830         sched_info_dequeued(p);
1831         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1832         p->se.on_rq = 0;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1837  */
1838 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1839 {
1840         return p->static_prio;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1845  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1846  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1847  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1848  * estimator recalculates.
1849  */
1850 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1851 {
1852         int prio;
1853
1854         if (task_has_rt_policy(p))
1855                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1856         else
1857                 prio = __normal_prio(p);
1858         return prio;
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1863  * taken into account by the scheduler. This value might
1864  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1865  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1866  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1867  */
1868 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1869 {
1870         p->normal_prio = normal_prio(p);
1871         /*
1872          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1873          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1874          * to the normal priority:
1875          */
1876         if (!rt_prio(p->prio))
1877                 return p->normal_prio;
1878         return p->prio;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * activate_task - move a task to the runqueue.
1883  */
1884 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1885 {
1886         if (task_contributes_to_load(p))
1887                 rq->nr_uninterruptible--;
1888
1889         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1890         inc_nr_running(rq);
1891 }
1892
1893 /*
1894  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1895  */
1896 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1897 {
1898         if (task_contributes_to_load(p))
1899                 rq->nr_uninterruptible++;
1900
1901         dequeue_task(rq, p, sleep);
1902         dec_nr_running(rq);
1903 }
1904
1905 /**
1906  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1907  * @p: the task in question.
1908  */
1909 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1910 {
1911         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1912 }
1913
1914 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1915 {
1916         set_task_rq(p, cpu);
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918         /*
1919          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1920          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1921          * per-task data have been completed by this moment.
1922          */
1923         smp_wmb();
1924         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1925 #endif
1926 }
1927
1928 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1929                                        const struct sched_class *prev_class,
1930                                        int oldprio, int running)
1931 {
1932         if (prev_class != p->sched_class) {
1933                 if (prev_class->switched_from)
1934                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1935                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1936         } else
1937                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1938 }
1939
1940 #ifdef CONFIG_SMP
1941
1942 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1943 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1944 {
1945         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Is this task likely cache-hot:
1950  */
1951 static int
1952 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1953 {
1954         s64 delta;
1955
1956         /*
1957          * Buddy candidates are cache hot:
1958          */
1959         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1960                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1961                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1962                 return 1;
1963
1964         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1965                 return 0;
1966
1967         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1968                 return 1;
1969         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1970                 return 0;
1971
1972         delta = now - p->se.exec_start;
1973
1974         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1975 }
1976
1977
1978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1979 {
1980         int old_cpu = task_cpu(p);
1981         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1982         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1983                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1984         u64 clock_offset;
1985
1986         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1987
1988         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1989
1990 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1991         if (p->se.wait_start)
1992                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1993         if (p->se.sleep_start)
1994                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1995         if (p->se.block_start)
1996                 p->se.block_start -= clock_offset;
1997 #endif
1998         if (old_cpu != new_cpu) {
1999                 p->se.nr_migrations++;
2000                 new_rq->nr_migrations_in++;
2001 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2002                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2003                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2004 #endif
2005                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2006                                      1, 1, NULL, 0);
2007         }
2008         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2009                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2010
2011         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2012 }
2013
2014 struct migration_req {
2015         struct list_head list;
2016
2017         struct task_struct *task;
2018         int dest_cpu;
2019
2020         struct completion done;
2021 };
2022
2023 /*
2024  * The task's runqueue lock must be held.
2025  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2026  */
2027 static int
2028 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2029 {
2030         struct rq *rq = task_rq(p);
2031
2032         /*
2033          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2034          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2035          */
2036         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2037                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2038                 return 0;
2039         }
2040
2041         init_completion(&req->done);
2042         req->task = p;
2043         req->dest_cpu = dest_cpu;
2044         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2045
2046         return 1;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2051  *                              context switch.
2052  *
2053  * @p must not be current.
2054  */
2055 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2056 {
2057         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2058         int running;
2059         struct rq *rq;
2060
2061         nvcsw   = p->nvcsw;
2062         nivcsw  = p->nivcsw;
2063         for (;;) {
2064                 /*
2065                  * The runqueue is assigned before the actual context
2066                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2067                  *
2068                  * We could check initially without the lock but it is
2069                  * very likely that we need to take the lock in every
2070                  * iteration.
2071                  */
2072                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2073                 running = task_running(rq, p);
2074                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2075
2076                 if (likely(!running))
2077                         break;
2078                 /*
2079                  * The switch count is incremented before the actual
2080                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2081                  * sure at least one completed.
2082                  */
2083                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2084                         break;
2085                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2086                         break;
2087
2088                 cpu_relax();
2089         }
2090 }
2091
2092 /*
2093  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2094  *
2095  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2096  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2097  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2098  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2099  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2100  * @p has remained unscheduled the whole time.
2101  *
2102  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2103  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2104  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2105  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2106  * waiting to become inactive.
2107  */
2108 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2109 {
2110         unsigned long flags;
2111         int running, on_rq;
2112         unsigned long ncsw;
2113         struct rq *rq;
2114
2115         for (;;) {
2116                 /*
2117                  * We do the initial early heuristics without holding
2118                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2119                  * the runqueue lock when things look like they will
2120                  * work out!
2121                  */
2122                 rq = task_rq(p);
2123
2124                 /*
2125                  * If the task is actively running on another CPU
2126                  * still, just relax and busy-wait without holding
2127                  * any locks.
2128                  *
2129                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2130                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2131                  * But we don't care, since "task_running()" will
2132                  * return false if the runqueue has changed and p
2133                  * is actually now running somewhere else!
2134                  */
2135                 while (task_running(rq, p)) {
2136                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2137                                 return 0;
2138                         cpu_relax();
2139                 }
2140
2141                 /*
2142                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2143                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2144                  * just go back and repeat.
2145                  */
2146                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2147                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2148                 running = task_running(rq, p);
2149                 on_rq = p->se.on_rq;
2150                 ncsw = 0;
2151                 if (!match_state || p->state == match_state)
2152                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2153                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2154
2155                 /*
2156                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2157                  */
2158                 if (unlikely(!ncsw))
2159                         break;
2160
2161                 /*
2162                  * Was it really running after all now that we
2163                  * checked with the proper locks actually held?
2164                  *
2165                  * Oops. Go back and try again..
2166                  */
2167                 if (unlikely(running)) {
2168                         cpu_relax();
2169                         continue;
2170                 }
2171
2172                 /*
2173                  * It's not enough that it's not actively running,
2174                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2175                  * preempted!
2176                  *
2177                  * So if it was still runnable (but just not actively
2178                  * running right now), it's preempted, and we should
2179                  * yield - it could be a while.
2180                  */
2181                 if (unlikely(on_rq)) {
2182                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2183                         continue;
2184                 }
2185
2186                 /*
2187                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2188                  * runnable, which means that it will never become
2189                  * running in the future either. We're all done!
2190                  */
2191                 break;
2192         }
2193
2194         return ncsw;
2195 }
2196
2197 /***
2198  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2199  * @p: the to-be-kicked thread
2200  *
2201  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2202  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2203  *
2204  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2205  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2206  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2207  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2208  * achieved as well.
2209  */
2210 void kick_process(struct task_struct *p)
2211 {
2212         int cpu;
2213
2214         preempt_disable();
2215         cpu = task_cpu(p);
2216         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2217                 smp_send_reschedule(cpu);
2218         preempt_enable();
2219 }
2220 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2221
2222 /*
2223  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2224  * according to the scheduling class and "nice" value.
2225  *
2226  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2227  * balance conservatively.
2228  */
2229 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2230 {
2231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2232         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2233
2234         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2235                 return total;
2236
2237         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2242  * according to the scheduling class and "nice" value.
2243  */
2244 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2245 {
2246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2247         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2248
2249         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2250                 return total;
2251
2252         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2253 }
2254
2255 /*
2256  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2257  * domain.
2258  */
2259 static struct sched_group *
2260 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2261 {
2262         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2263         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2264         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2265         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2266
2267         do {
2268                 unsigned long load, avg_load;
2269                 int local_group;
2270                 int i;
2271
2272                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2273                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2274                                         &p->cpus_allowed))
2275                         continue;
2276
2277                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2278                                                sched_group_cpus(group));
2279
2280                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2281                 avg_load = 0;
2282
2283                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2284                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2285                         if (local_group)
2286                                 load = source_load(i, load_idx);
2287                         else
2288                                 load = target_load(i, load_idx);
2289
2290                         avg_load += load;
2291                 }
2292
2293                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2294                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2295                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2296
2297                 if (local_group) {
2298                         this_load = avg_load;
2299                         this = group;
2300                 } else if (avg_load < min_load) {
2301                         min_load = avg_load;
2302                         idlest = group;
2303                 }
2304         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2305
2306         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2307                 return NULL;
2308         return idlest;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2313  */
2314 static int
2315 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2316 {
2317         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2318         int idlest = -1;
2319         int i;
2320
2321         /* Traverse only the allowed CPUs */
2322         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2323                 load = weighted_cpuload(i);
2324
2325                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2326                         min_load = load;
2327                         idlest = i;
2328                 }
2329         }
2330
2331         return idlest;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2336  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2337  * SD_BALANCE_EXEC.
2338  *
2339  * Balance, ie. select the least loaded group.
2340  *
2341  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2342  *
2343  * preempt must be disabled.
2344  */
2345 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2346 {
2347         struct task_struct *t = current;
2348         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2349
2350         for_each_domain(cpu, tmp) {
2351                 /*
2352                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2353                  */
2354                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2355                         break;
2356                 if (tmp->flags & flag)
2357                         sd = tmp;
2358         }
2359
2360         if (sd)
2361                 update_shares(sd);
2362
2363         while (sd) {
2364                 struct sched_group *group;
2365                 int new_cpu, weight;
2366
2367                 if (!(sd->flags & flag)) {
2368                         sd = sd->child;
2369                         continue;
2370                 }
2371
2372                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2373                 if (!group) {
2374                         sd = sd->child;
2375                         continue;
2376                 }
2377
2378                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2379                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2380                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2381                         sd = sd->child;
2382                         continue;
2383                 }
2384
2385                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2386                 cpu = new_cpu;
2387                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2388                 sd = NULL;
2389                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2390                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2391                                 break;
2392                         if (tmp->flags & flag)
2393                                 sd = tmp;
2394                 }
2395                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2396         }
2397
2398         return cpu;
2399 }
2400
2401 #endif /* CONFIG_SMP */
2402
2403 /**
2404  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2405  * @p:          the task to evaluate
2406  * @func:       the function to be called
2407  * @info:       the function call argument
2408  *
2409  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2410  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2411  */
2412 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2413                               void (*func) (void *info), void *info)
2414 {
2415         int cpu;
2416
2417         preempt_disable();
2418         cpu = task_cpu(p);
2419         if (task_curr(p))
2420                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2421         preempt_enable();
2422 }
2423
2424 /***
2425  * try_to_wake_up - wake up a thread
2426  * @p: the to-be-woken-up thread
2427  * @state: the mask of task states that can be woken
2428  * @sync: do a synchronous wakeup?
2429  *
2430  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2431  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2432  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2433  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2434  * runnable without the overhead of this.
2435  *
2436  * returns failure only if the task is already active.
2437  */
2438 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2439 {
2440         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2441         unsigned long flags;
2442         long old_state;
2443         struct rq *rq;
2444
2445         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2446                 sync = 0;
2447
2448 #ifdef CONFIG_SMP
2449         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2450                 struct sched_domain *sd;
2451
2452                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2453                 cpu = task_cpu(p);
2454
2455                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2456                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2457                                 update_shares(sd);
2458                                 break;
2459                         }
2460                 }
2461         }
2462 #endif
2463
2464         smp_wmb();
2465         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2466         update_rq_clock(rq);
2467         old_state = p->state;
2468         if (!(old_state & state))
2469                 goto out;
2470
2471         if (p->se.on_rq)
2472                 goto out_running;
2473
2474         cpu = task_cpu(p);
2475         orig_cpu = cpu;
2476         this_cpu = smp_processor_id();
2477
2478 #ifdef CONFIG_SMP
2479         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2480                 goto out_activate;
2481
2482         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2483         if (cpu != orig_cpu) {
2484                 set_task_cpu(p, cpu);
2485                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2486                 /* might preempt at this point */
2487                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2488                 old_state = p->state;
2489                 if (!(old_state & state))
2490                         goto out;
2491                 if (p->se.on_rq)
2492                         goto out_running;
2493
2494                 this_cpu = smp_processor_id();
2495                 cpu = task_cpu(p);
2496         }
2497
2498 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2499         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2500         if (cpu == this_cpu)
2501                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2502         else {
2503                 struct sched_domain *sd;
2504                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2505                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2506                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2507                                 break;
2508                         }
2509                 }
2510         }
2511 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2512
2513 out_activate:
2514 #endif /* CONFIG_SMP */
2515         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2516         if (sync)
2517                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2518         if (orig_cpu != cpu)
2519                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2520         if (cpu == this_cpu)
2521                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2522         else
2523                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2524         activate_task(rq, p, 1);
2525         success = 1;
2526
2527         /*
2528          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2529          */
2530         if (!in_interrupt()) {
2531                 struct sched_entity *se = &current->se;
2532                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2533
2534                 if (se->last_wakeup)
2535                         sample -= se->last_wakeup;
2536                 else
2537                         sample -= se->start_runtime;
2538                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2539
2540                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2541         }
2542
2543 out_running:
2544         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2545         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2546
2547         p->state = TASK_RUNNING;
2548 #ifdef CONFIG_SMP
2549         if (p->sched_class->task_wake_up)
2550                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2551 #endif
2552 out:
2553         task_rq_unlock(rq, &flags);
2554
2555         return success;
2556 }
2557
2558 /**
2559  * wake_up_process - Wake up a specific process
2560  * @p: The process to be woken up.
2561  *
2562  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2563  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2564  * running.
2565  *
2566  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2567  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2568  */
2569 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2570 {
2571         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2572 }
2573 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2574
2575 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2576 {
2577         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2578 }
2579
2580 /*
2581  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2582  * p is forked by current.
2583  *
2584  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2585  */
2586 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2587 {
2588         p->se.exec_start                = 0;
2589         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2590         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2591         p->se.nr_migrations             = 0;
2592         p->se.last_wakeup               = 0;
2593         p->se.avg_overlap               = 0;
2594         p->se.start_runtime             = 0;
2595         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2596
2597 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2598         p->se.wait_start                        = 0;
2599         p->se.wait_max                          = 0;
2600         p->se.wait_count                        = 0;
2601         p->se.wait_sum                          = 0;
2602
2603         p->se.sleep_start                       = 0;
2604         p->se.sleep_max                         = 0;
2605         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2606
2607         p->se.block_start                       = 0;
2608         p->se.block_max                         = 0;
2609         p->se.exec_max                          = 0;
2610         p->se.slice_max                         = 0;
2611
2612         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2613         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2614         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2615         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2616         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2617         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2618
2619         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2620         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2621         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2622         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2623         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2624         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2625         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2626         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2627         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2628
2629 #endif
2630
2631         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2632         p->se.on_rq = 0;
2633         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2634
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2636         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2637 #endif
2638
2639         /*
2640          * We mark the process as running here, but have not actually
2641          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2642          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2643          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2644          */
2645         p->state = TASK_RUNNING;
2646 }
2647
2648 /*
2649  * fork()/clone()-time setup:
2650  */
2651 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2652 {
2653         int cpu = get_cpu();
2654
2655         __sched_fork(p);
2656
2657 #ifdef CONFIG_SMP
2658         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2659 #endif
2660         set_task_cpu(p, cpu);
2661
2662         /*
2663          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2664          */
2665         p->prio = current->normal_prio;
2666
2667         /*
2668          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2669          */
2670         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2671                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2672                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2673
2674                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2675                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2676
2677                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2678                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2679                         set_load_weight(p);
2680                 }
2681
2682                 /*
2683                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2684                  * fulfilled its duty:
2685                  */
2686                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2687         }
2688
2689         if (!rt_prio(p->prio))
2690                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2691
2692 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2693         if (likely(sched_info_on()))
2694                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2695 #endif
2696 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2697         p->oncpu = 0;
2698 #endif
2699 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2700         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2701         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2702 #endif
2703         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2704
2705         put_cpu();
2706 }
2707
2708 /*
2709  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2710  *
2711  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2712  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2713  * on the runqueue and wakes it.
2714  */
2715 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2716 {
2717         unsigned long flags;
2718         struct rq *rq;
2719
2720         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2721         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2722         update_rq_clock(rq);
2723
2724         p->prio = effective_prio(p);
2725
2726         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2727                 activate_task(rq, p, 0);
2728         } else {
2729                 /*
2730                  * Let the scheduling class do new task startup
2731                  * management (if any):
2732                  */
2733                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2734                 inc_nr_running(rq);
2735         }
2736         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2737         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2738 #ifdef CONFIG_SMP
2739         if (p->sched_class->task_wake_up)
2740                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2741 #endif
2742         task_rq_unlock(rq, &flags);
2743 }
2744
2745 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2746
2747 /**
2748  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2749  * @notifier: notifier struct to register
2750  */
2751 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2752 {
2753         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2756
2757 /**
2758  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2759  * @notifier: notifier struct to unregister
2760  *
2761  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2762  */
2763 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2764 {
2765         hlist_del(&notifier->link);
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2768
2769 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2770 {
2771         struct preempt_notifier *notifier;
2772         struct hlist_node *node;
2773
2774         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2775                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2776 }
2777
2778 static void
2779 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2780                                  struct task_struct *next)
2781 {
2782         struct preempt_notifier *notifier;
2783         struct hlist_node *node;
2784
2785         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2786                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2787 }
2788
2789 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2790
2791 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2792 {
2793 }
2794
2795 static void
2796 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2797                                  struct task_struct *next)
2798 {
2799 }
2800
2801 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2802
2803 /**
2804  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2805  * @rq: the runqueue preparing to switch
2806  * @prev: the current task that is being switched out
2807  * @next: the task we are going to switch to.
2808  *
2809  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2810  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2811  * switch.
2812  *
2813  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2814  * hooks.
2815  */
2816 static inline void
2817 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2818                     struct task_struct *next)
2819 {
2820         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2821         prepare_lock_switch(rq, next);
2822         prepare_arch_switch(next);
2823 }
2824
2825 /**
2826  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2827  * @rq: runqueue associated with task-switch
2828  * @prev: the thread we just switched away from.
2829  *
2830  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2831  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2832  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2833  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2834  *
2835  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2836  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2837  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2838  * details.)
2839  */
2840 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2841         __releases(rq->lock)
2842 {
2843         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2844         long prev_state;
2845
2846         rq->prev_mm = NULL;
2847
2848         /*
2849          * A task struct has one reference for the use as "current".
2850          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2851          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2852          * the scheduled task must drop that reference.
2853          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2854          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2855          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2856          * be dropped twice.
2857          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2858          */
2859         prev_state = prev->state;
2860         finish_arch_switch(prev);
2861         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2862         finish_lock_switch(rq, prev);
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 #ifdef CONFIG_SMP
2878
2879 /* assumes rq->lock is held */
2880 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2881 {
2882         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2883                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2884 }
2885
2886 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2887 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2888 {
2889         if (rq->post_schedule) {
2890                 unsigned long flags;
2891
2892                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2893                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2894                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2895                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2896
2897                 rq->post_schedule = 0;
2898         }
2899 }
2900
2901 #else
2902
2903 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2904 {
2905 }
2906
2907 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2908 {
2909 }
2910
2911 #endif
2912
2913 /**
2914  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2915  * @prev: the thread we just switched away from.
2916  */
2917 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2918         __releases(rq->lock)
2919 {
2920         struct rq *rq = this_rq();
2921
2922         finish_task_switch(rq, prev);
2923
2924         /*
2925          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2926          * task_switch?
2927          */
2928         post_schedule(rq);
2929
2930 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2931         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2932         preempt_enable();
2933 #endif
2934         if (current->set_child_tid)
2935                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2936 }
2937
2938 /*
2939  * context_switch - switch to the new MM and the new
2940  * thread's register state.
2941  */
2942 static inline void
2943 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2944                struct task_struct *next)
2945 {
2946         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2947
2948         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2949         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2950         mm = next->mm;
2951         oldmm = prev->active_mm;
2952         /*
2953          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2954          * combine the page table reload and the switch backend into
2955          * one hypercall.
2956          */
2957         arch_start_context_switch(prev);
2958
2959         if (unlikely(!mm)) {
2960                 next->active_mm = oldmm;
2961                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2962                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2963         } else
2964                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2965
2966         if (unlikely(!prev->mm)) {
2967                 prev->active_mm = NULL;
2968                 rq->prev_mm = oldmm;
2969         }
2970         /*
2971          * Since the runqueue lock will be released by the next
2972          * task (which is an invalid locking op but in the case
2973          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2974          * do an early lockdep release here:
2975          */
2976 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2977         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2978 #endif
2979
2980         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2981         switch_to(prev, next, prev);
2982
2983         barrier();
2984         /*
2985          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2986          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2987          * frame will be invalid.
2988          */
2989         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2990 }
2991
2992 /*
2993  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2994  *
2995  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2996  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2997  * number of context switches performed since bootup.
2998  */
2999 unsigned long nr_running(void)
3000 {
3001         unsigned long i, sum = 0;
3002
3003         for_each_online_cpu(i)
3004                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3005
3006         return sum;
3007 }
3008
3009 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3010 {
3011         unsigned long i, sum = 0;
3012
3013         for_each_possible_cpu(i)
3014                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3015
3016         /*
3017          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3018          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3019          */
3020         if (unlikely((long)sum < 0))
3021                 sum = 0;
3022
3023         return sum;
3024 }
3025
3026 unsigned long long nr_context_switches(void)
3027 {
3028         int i;
3029         unsigned long long sum = 0;
3030
3031         for_each_possible_cpu(i)
3032                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3033
3034         return sum;
3035 }
3036
3037 unsigned long nr_iowait(void)
3038 {
3039         unsigned long i, sum = 0;
3040
3041         for_each_possible_cpu(i)
3042                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3043
3044         return sum;
3045 }
3046
3047 /* Variables and functions for calc_load */
3048 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3049 static unsigned long calc_load_update;
3050 unsigned long avenrun[3];
3051 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3052
3053 /**
3054  * get_avenrun - get the load average array
3055  * @loads:      pointer to dest load array
3056  * @offset:     offset to add
3057  * @shift:      shift count to shift the result left
3058  *
3059  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3060  */
3061 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3062 {
3063         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3064         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3065         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3066 }
3067
3068 static unsigned long
3069 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3070 {
3071         load *= exp;
3072         load += active * (FIXED_1 - exp);
3073         return load >> FSHIFT;
3074 }
3075
3076 /*
3077  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3078  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3079  */
3080 void calc_global_load(void)
3081 {
3082         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3083         long active;
3084
3085         if (time_before(jiffies, upd))
3086                 return;
3087
3088         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3089         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3090
3091         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3092         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3093         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3094
3095         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3096 }
3097
3098 /*
3099  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3100  */
3101 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3102 {
3103         long nr_active, delta;
3104
3105         nr_active = this_rq->nr_running;
3106         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3107
3108         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3109                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3110                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3111                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3112         }
3113 }
3114
3115 /*
3116  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3117  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3118  */
3119 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3120 {
3121         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3126  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3127  */
3128 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3129 {
3130         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3131         int i, scale;
3132
3133         this_rq->nr_load_updates++;
3134
3135         /* Update our load: */
3136         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3137                 unsigned long old_load, new_load;
3138
3139                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3140
3141                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3142                 new_load = this_load;
3143                 /*
3144                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3145                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3146                  * example.
3147                  */
3148                 if (new_load > old_load)
3149                         new_load += scale-1;
3150                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3151         }
3152
3153         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3154                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3155                 calc_load_account_active(this_rq);
3156         }
3157 }
3158
3159 #ifdef CONFIG_SMP
3160
3161 /*
3162  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3163  *
3164  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3165  * you need to do so manually before calling.
3166  */
3167 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3168         __acquires(rq1->lock)
3169         __acquires(rq2->lock)
3170 {
3171         BUG_ON(!irqs_disabled());
3172         if (rq1 == rq2) {
3173                 spin_lock(&rq1->lock);
3174                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3175         } else {
3176                 if (rq1 < rq2) {
3177                         spin_lock(&rq1->lock);
3178                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3179                 } else {
3180                         spin_lock(&rq2->lock);
3181                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3182                 }
3183         }
3184         update_rq_clock(rq1);
3185         update_rq_clock(rq2);
3186 }
3187
3188 /*
3189  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3190  *
3191  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3192  * you need to do so manually after calling.
3193  */
3194 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3195         __releases(rq1->lock)
3196         __releases(rq2->lock)
3197 {
3198         spin_unlock(&rq1->lock);
3199         if (rq1 != rq2)
3200                 spin_unlock(&rq2->lock);
3201         else
3202                 __release(rq2->lock);
3203 }
3204
3205 /*
3206  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3207  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3208  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3209  * the cpu_allowed mask is restored.
3210  */
3211 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3212 {
3213         struct migration_req req;
3214         unsigned long flags;
3215         struct rq *rq;
3216
3217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3218         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3219             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3220                 goto out;
3221
3222         /* force the process onto the specified CPU */
3223         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3224                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3225                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3226
3227                 get_task_struct(mt);
3228                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3229                 wake_up_process(mt);
3230                 put_task_struct(mt);
3231                 wait_for_completion(&req.done);
3232
3233                 return;
3234         }
3235 out:
3236         task_rq_unlock(rq, &flags);
3237 }
3238
3239 /*
3240  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3241  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3242  */
3243 void sched_exec(void)
3244 {
3245         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3246         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3247         put_cpu();
3248         if (new_cpu != this_cpu)
3249                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3250 }
3251
3252 /*
3253  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3254  * Both runqueues must be locked.
3255  */
3256 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3257                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3258 {
3259         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3260         set_task_cpu(p, this_cpu);
3261         activate_task(this_rq, p, 0);
3262         /*
3263          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3264          * to be always true for them.
3265          */
3266         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3267 }
3268
3269 /*
3270  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3271  */
3272 static
3273 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3274                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3275                      int *all_pinned)
3276 {
3277         int tsk_cache_hot = 0;
3278         /*
3279          * We do not migrate tasks that are:
3280          * 1) running (obviously), or
3281          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3282          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3283          */
3284         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3285                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3286                 return 0;
3287         }
3288         *all_pinned = 0;
3289
3290         if (task_running(rq, p)) {
3291                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3292                 return 0;
3293         }
3294
3295         /*
3296          * Aggressive migration if:
3297          * 1) task is cache cold, or
3298          * 2) too many balance attempts have failed.
3299          */
3300
3301         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3302         if (!tsk_cache_hot ||
3303                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3304 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3305                 if (tsk_cache_hot) {
3306                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3307                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3308                 }
3309 #endif
3310                 return 1;
3311         }
3312
3313         if (tsk_cache_hot) {
3314                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3315                 return 0;
3316         }
3317         return 1;
3318 }
3319
3320 static unsigned long
3321 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3322               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3323               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3324               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3325 {
3326         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3327         struct task_struct *p;
3328         long rem_load_move = max_load_move;
3329
3330         if (max_load_move == 0)
3331                 goto out;
3332
3333         pinned = 1;
3334
3335         /*
3336          * Start the load-balancing iterator:
3337          */
3338         p = iterator->start(iterator->arg);
3339 next:
3340         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3341                 goto out;
3342
3343         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3344             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3345                 p = iterator->next(iterator->arg);
3346                 goto next;
3347         }
3348
3349         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3350         pulled++;
3351         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3352
3353 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3354         /*
3355          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3356          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3357          * section.
3358          */
3359         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3360                 goto out;
3361 #endif
3362
3363         /*
3364          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3365          */
3366         if (rem_load_move > 0) {
3367                 if (p->prio < *this_best_prio)
3368                         *this_best_prio = p->prio;
3369                 p = iterator->next(iterator->arg);
3370                 goto next;
3371         }
3372 out:
3373         /*
3374          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3375          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3376          * inside pull_task().
3377          */
3378         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3379
3380         if (all_pinned)
3381                 *all_pinned = pinned;
3382
3383         return max_load_move - rem_load_move;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3388  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3389  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3390  *
3391  * Called with both runqueues locked.
3392  */
3393 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3394                       unsigned long max_load_move,
3395                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3396                       int *all_pinned)
3397 {
3398         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3399         unsigned long total_load_moved = 0;
3400         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3401
3402         do {
3403                 total_load_moved +=
3404                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3405                                 max_load_move - total_load_moved,
3406                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3407                 class = class->next;
3408
3409 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3410                 /*
3411                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3412                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3413                  * the critical section.
3414                  */
3415                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3416                         break;
3417 #endif
3418         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3419
3420         return total_load_moved > 0;
3421 }
3422
3423 static int
3424 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3425                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3426                    struct rq_iterator *iterator)
3427 {
3428         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3429         int pinned = 0;
3430
3431         while (p) {
3432                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3433                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3434                         /*
3435                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3436                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3437                          * stats here rather than inside pull_task().
3438                          */
3439                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3440
3441                         return 1;
3442                 }
3443                 p = iterator->next(iterator->arg);
3444         }
3445
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 /*
3450  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3451  * part of active balancing operations within "domain".
3452  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3453  *
3454  * Called with both runqueues locked.
3455  */
3456 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3457                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3458 {
3459         const struct sched_class *class;
3460
3461         for_each_class(class) {
3462                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3463                         return 1;
3464         }
3465
3466         return 0;
3467 }
3468 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3469 /*
3470  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3471  *              during load balancing.
3472  */
3473 struct sd_lb_stats {
3474         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3475         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3476         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3477         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3478         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3479
3480         /** Statistics of this group */
3481         unsigned long this_load;
3482         unsigned long this_load_per_task;
3483         unsigned long this_nr_running;
3484
3485         /* Statistics of the busiest group */
3486         unsigned long max_load;
3487         unsigned long busiest_load_per_task;
3488         unsigned long busiest_nr_running;
3489
3490         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3491 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3492         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3493         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3494         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3495         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3496         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3497         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3498 #endif
3499 };
3500
3501 /*
3502  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3503  */
3504 struct sg_lb_stats {
3505         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3506         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3507         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3508         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3509         unsigned long group_capacity;
3510         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3511 };
3512
3513 /**
3514  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3515  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3516  */
3517 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3518 {
3519         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3520 }
3521
3522 /**
3523  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3524  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3525  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3526  */
3527 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3528                                         enum cpu_idle_type idle)
3529 {
3530         int load_idx;
3531
3532         switch (idle) {
3533         case CPU_NOT_IDLE:
3534                 load_idx = sd->busy_idx;
3535                 break;
3536
3537         case CPU_NEWLY_IDLE:
3538                 load_idx = sd->newidle_idx;
3539                 break;
3540         default:
3541                 load_idx = sd->idle_idx;
3542                 break;
3543         }
3544
3545         return load_idx;
3546 }
3547
3548
3549 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3550 /**
3551  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3552  * the given sched_domain, during load balancing.
3553  *
3554  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3555  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3556  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3557  */
3558 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3559         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3560 {
3561         /*
3562          * Busy processors will not participate in power savings
3563          * balance.
3564          */
3565         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3566                 sds->power_savings_balance = 0;
3567         else {
3568                 sds->power_savings_balance = 1;
3569                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3570                 sds->leader_nr_running = 0;
3571         }
3572 }
3573
3574 /**
3575  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3576  * sched_domain while performing load balancing.
3577  *
3578  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3579  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3580  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3581  *              load balancing ?
3582  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3583  */
3584 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3585         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3586 {
3587
3588         if (!sds->power_savings_balance)
3589                 return;
3590
3591         /*
3592          * If the local group is idle or completely loaded
3593          * no need to do power savings balance at this domain
3594          */
3595         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3596                                 !sds->this_nr_running))
3597                 sds->power_savings_balance = 0;
3598
3599         /*
3600          * If a group is already running at full capacity or idle,
3601          * don't include that group in power savings calculations
3602          */
3603         if (!sds->power_savings_balance ||
3604                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3605                 !sgs->sum_nr_running)
3606                 return;
3607
3608         /*
3609          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3610          * This is the group from where we need to pick up the load
3611          * for saving power
3612          */
3613         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3614             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3615              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3616                 sds->group_min = group;
3617                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3618                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3619                                                 sgs->sum_nr_running;
3620         }
3621
3622         /*
3623          * Calculate the group which is almost near its
3624          * capacity but still has some space to pick up some load
3625          * from other group and save more power
3626          */
3627         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3628                 return;
3629
3630         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3631             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3632              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3633                 sds->group_leader = group;
3634                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3635         }
3636 }
3637
3638 /**
3639  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3640  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3641  *      under consideration.
3642  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3643  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3644  *
3645  * Description:
3646  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3647  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3648  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3649  *
3650  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3651  * Else returns 0.
3652  */
3653 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3654                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3655 {
3656         if (!sds->power_savings_balance)
3657                 return 0;
3658
3659         if (sds->this != sds->group_leader ||
3660                         sds->group_leader == sds->group_min)
3661                 return 0;
3662
3663         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3664         sds->busiest = sds->group_min;
3665
3666         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3667                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3668                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3669         }
3670
3671         return 1;
3672
3673 }
3674 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3675 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3676         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3677 {
3678         return;
3679 }
3680
3681 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3682         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3683 {
3684         return;
3685 }
3686
3687 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3688                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3689 {
3690         return 0;
3691 }
3692 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3693
3694
3695 /**
3696  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3697  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3698  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3699  * @idle: Idle status of this_cpu
3700  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3701  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3702  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3703  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3704  * @balance: Should we balance.
3705  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3706  */
3707 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3708                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3709                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3710                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3711 {
3712         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3713         int i;
3714         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3715         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3716         unsigned long avg_load_per_task;
3717
3718         if (local_group)
3719                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3720
3721         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3722         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3723         max_cpu_load = 0;
3724         min_cpu_load = ~0UL;
3725
3726         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3727                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3728
3729                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3730                         *sd_idle = 0;
3731
3732                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3733                 if (local_group) {
3734                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3735                                 first_idle_cpu = 1;
3736                                 balance_cpu = i;
3737                         }
3738
3739                         load = target_load(i, load_idx);
3740                 } else {
3741                         load = source_load(i, load_idx);
3742                         if (load > max_cpu_load)
3743                                 max_cpu_load = load;
3744                         if (min_cpu_load > load)
3745                                 min_cpu_load = load;
3746                 }
3747
3748                 sgs->group_load += load;
3749                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3750                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3751
3752                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3753         }
3754
3755         /*
3756          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3757          * is eligible for doing load balancing at this and above
3758          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3759          * to do the newly idle load balance.
3760          */
3761         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3762             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3763                 *balance = 0;
3764                 return;
3765         }
3766
3767         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3768         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3769                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3770
3771
3772         /*
3773          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3774          * than the average weight of two tasks.
3775          *
3776          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3777          *      might not be a suitable number - should we keep a
3778          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3779          *      the hierarchy?
3780          */
3781         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3782                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3783
3784         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3785                 sgs->group_imb = 1;
3786
3787         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3788
3789 }
3790
3791 /**
3792  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3793  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3794  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3795  * @idle: Idle status of this_cpu
3796  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3797  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3798  * @balance: Should we balance.
3799  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3800  */
3801 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3802                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3803                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3804                         struct sd_lb_stats *sds)
3805 {
3806         struct sched_group *group = sd->groups;
3807         struct sg_lb_stats sgs;
3808         int load_idx;
3809
3810         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3811         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3812
3813         do {
3814                 int local_group;
3815
3816                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3817                                                sched_group_cpus(group));
3818                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3819                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3820                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3821
3822                 if (local_group && balance && !(*balance))
3823                         return;
3824
3825                 sds->total_load += sgs.group_load;
3826                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3827
3828                 if (local_group) {
3829                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3830                         sds->this = group;
3831                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3832                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3833                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3834                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3835                                 sgs.group_imb)) {
3836                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3837                         sds->busiest = group;
3838                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3839                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3840                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3841                 }
3842
3843                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3844                 group = group->next;
3845         } while (group != sd->groups);
3846
3847 }
3848
3849 /**
3850  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3851  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3852  *                      load balancing.
3853  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3854  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3855  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3856  */
3857 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3858                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3859 {
3860         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3861         unsigned int imbn = 2;
3862
3863         if (sds->this_nr_running) {
3864                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3865                 if (sds->busiest_load_per_task >
3866                                 sds->this_load_per_task)
3867                         imbn = 1;
3868         } else
3869                 sds->this_load_per_task =
3870                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3871
3872         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3873                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3874                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3875                 return;
3876         }
3877
3878         /*
3879          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3880          * however we may be able to increase total CPU power used by
3881          * moving them.
3882          */
3883
3884         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3885                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3886         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3887                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3888         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3889
3890         /* Amount of load we'd subtract */
3891         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3892                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3893         if (sds->max_load > tmp)
3894                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3895                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3896
3897         /* Amount of load we'd add */
3898         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3899                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3900                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3901                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3902         else
3903                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3904                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3905         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3906                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3907         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3908
3909         /* Move if we gain throughput */
3910         if (pwr_move > pwr_now)
3911                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3916  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3917  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3918  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3919  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3920  */
3921 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3922                 unsigned long *imbalance)
3923 {
3924         unsigned long max_pull;
3925         /*
3926          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3927          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3928          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3929          */
3930         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3931                 *imbalance = 0;
3932                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3933         }
3934
3935         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3936         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3937                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3938
3939         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3940         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3941                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3942                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3943
3944         /*
3945          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3946          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3947          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3948          * moved
3949          */
3950         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3951                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3952
3953 }
3954 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3955
3956 /**
3957  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3958  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3959  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3960  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3961  * such a group exists.
3962  *
3963  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3964  * to restore balance.
3965  *
3966  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3967  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3968  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3969  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3970  * @idle: The idle status of this_cpu.
3971  * @sd_idle: The idleness of sd
3972  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3973  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3974  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3975  *
3976  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3977  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3978  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3979  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3980  */
3981 static struct sched_group *
3982 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3983                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3984                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3985 {
3986         struct sd_lb_stats sds;
3987
3988         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3989
3990         /*
3991          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3992          * this level.
3993          */
3994         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3995                                         balance, &sds);
3996
3997         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3998         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3999          *    at this level.
4000          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4001          * 3) This group is the busiest group.
4002          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4003          *    sched_domain.
4004          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4005          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4006          */
4007         if (balance && !(*balance))
4008                 goto ret;
4009
4010         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4011                 goto out_balanced;
4012
4013         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4014                 goto out_balanced;
4015
4016         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4017
4018         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4019                 goto out_balanced;
4020
4021         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4022                 goto out_balanced;
4023
4024         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4025         if (sds.group_imb)
4026                 sds.busiest_load_per_task =
4027                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4028
4029         /*
4030          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4031          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4032          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4033          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4034          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4035          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4036          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4037          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4038          * appear as very large values with unsigned longs.
4039          */
4040         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4041                 goto out_balanced;
4042
4043         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4044         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4045         return sds.busiest;
4046
4047 out_balanced:
4048         /*
4049          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4050          * to save power.
4051          */
4052         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4053                 return sds.busiest;
4054 ret:
4055         *imbalance = 0;
4056         return NULL;
4057 }
4058
4059 /*
4060  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4061  */
4062 static struct rq *
4063 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4064                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4065 {
4066         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4067         unsigned long max_load = 0;
4068         int i;
4069
4070         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4071                 unsigned long wl;
4072
4073                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4074                         continue;
4075
4076                 rq = cpu_rq(i);
4077                 wl = weighted_cpuload(i);
4078
4079                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4080                         continue;
4081
4082                 if (wl > max_load) {
4083                         max_load = wl;
4084                         busiest = rq;
4085                 }
4086         }
4087
4088         return busiest;
4089 }
4090
4091 /*
4092  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4093  * so long as it is large enough.
4094  */
4095 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4096
4097 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4098 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4099
4100 /*
4101  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4102  * tasks if there is an imbalance.
4103  */
4104 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4105                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4106                         int *balance)
4107 {
4108         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4109         struct sched_group *group;
4110         unsigned long imbalance;
4111         struct rq *busiest;
4112         unsigned long flags;
4113         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4114
4115         cpumask_setall(cpus);
4116
4117         /*
4118          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4119          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4120          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4121          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4122          */
4123         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4124             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4125                 sd_idle = 1;
4126
4127         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4128
4129 redo:
4130         update_shares(sd);
4131         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4132                                    cpus, balance);
4133
4134         if (*balance == 0)
4135                 goto out_balanced;
4136
4137         if (!group) {
4138                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4139                 goto out_balanced;
4140         }
4141
4142         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4143         if (!busiest) {
4144                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4145                 goto out_balanced;
4146         }
4147
4148         BUG_ON(busiest == this_rq);
4149
4150         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4151
4152         ld_moved = 0;
4153         if (busiest->nr_running > 1) {
4154                 /*
4155                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4156                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4157                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4158                  * correctly treated as an imbalance.
4159                  */
4160                 local_irq_save(flags);
4161                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4162                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4163                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4164                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4165                 local_irq_restore(flags);
4166
4167                 /*
4168                  * some other cpu did the load balance for us.
4169                  */
4170                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4171                         resched_cpu(this_cpu);
4172
4173                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4174                 if (unlikely(all_pinned)) {
4175                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4176                         if (!cpumask_empty(cpus))
4177                                 goto redo;
4178                         goto out_balanced;
4179                 }
4180         }
4181
4182         if (!ld_moved) {
4183                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4184                 sd->nr_balance_failed++;
4185
4186                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4187
4188                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4189
4190                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4191                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4192                          */
4193                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4194                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4195                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4196                                 all_pinned = 1;
4197                                 goto out_one_pinned;
4198                         }
4199
4200                         if (!busiest->active_balance) {
4201                                 busiest->active_balance = 1;
4202                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4203                                 active_balance = 1;
4204                         }
4205                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4206                         if (active_balance)
4207                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4208
4209                         /*
4210                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4211                          * counter.
4212                          */
4213                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4214                 }
4215         } else
4216                 sd->nr_balance_failed = 0;
4217
4218         if (likely(!active_balance)) {
4219                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4220                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4221         } else {
4222                 /*
4223                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4224                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4225                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4226                  * move_tasks).
4227                  */
4228                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4229                         sd->balance_interval *= 2;
4230         }
4231
4232         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4233             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4234                 ld_moved = -1;
4235
4236         goto out;
4237
4238 out_balanced:
4239         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4240
4241         sd->nr_balance_failed = 0;
4242
4243 out_one_pinned:
4244         /* tune up the balancing interval */
4245         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4246                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4247                 sd->balance_interval *= 2;
4248
4249         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4250             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4251                 ld_moved = -1;
4252         else
4253                 ld_moved = 0;
4254 out:
4255         if (ld_moved)
4256                 update_shares(sd);
4257         return ld_moved;
4258 }
4259
4260 /*
4261  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4262  * tasks if there is an imbalance.
4263  *
4264  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4265  * this_rq is locked.
4266  */
4267 static int
4268 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4269 {
4270         struct sched_group *group;
4271         struct rq *busiest = NULL;
4272         unsigned long imbalance;
4273         int ld_moved = 0;
4274         int sd_idle = 0;
4275         int all_pinned = 0;
4276         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4277
4278         cpumask_setall(cpus);
4279
4280         /*
4281          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4282          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4283          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4284          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4285          */
4286         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4287             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4288                 sd_idle = 1;
4289
4290         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4291 redo:
4292         update_shares_locked(this_rq, sd);
4293         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4294                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4295         if (!group) {
4296                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4297                 goto out_balanced;
4298         }
4299
4300         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4301         if (!busiest) {
4302                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4303                 goto out_balanced;
4304         }
4305
4306         BUG_ON(busiest == this_rq);
4307
4308         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4309
4310         ld_moved = 0;
4311         if (busiest->nr_running > 1) {
4312                 /* Attempt to move tasks */
4313                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4314                 /* this_rq->clock is already updated */
4315                 update_rq_clock(busiest);
4316                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4317                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4318                                         &all_pinned);
4319                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4320
4321                 if (unlikely(all_pinned)) {
4322                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4323                         if (!cpumask_empty(cpus))
4324                                 goto redo;
4325                 }
4326         }
4327
4328         if (!ld_moved) {
4329                 int active_balance = 0;
4330
4331                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4332                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4333                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4334                         return -1;
4335
4336                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4337                         return -1;
4338
4339                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4340                         return -1;
4341
4342                 /*
4343                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4344                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4345                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4346                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4347                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4348                  *
4349                  * The package power saving logic comes from
4350                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4351                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4352                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4353                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4354                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4355                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4356                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4357                  *
4358                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4359                  * will be more than one task in the source run queue and
4360                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4361                  * active balance code will not be triggered.
4362                  */
4363
4364                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4365                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4366
4367                 /*
4368                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4369                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4370                  */
4371                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4372                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4373                         all_pinned = 1;
4374                         return ld_moved;
4375                 }
4376
4377                 if (!busiest->active_balance) {
4378                         busiest->active_balance = 1;
4379                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4380                         active_balance = 1;
4381                 }
4382
4383                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4384                 /*
4385                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4386                  */
4387                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4388                 if (active_balance)
4389                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4390                 spin_lock(&this_rq->lock);
4391
4392         } else
4393                 sd->nr_balance_failed = 0;
4394
4395         update_shares_locked(this_rq, sd);
4396         return ld_moved;
4397
4398 out_balanced:
4399         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4400         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4401             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4402                 return -1;
4403         sd->nr_balance_failed = 0;
4404
4405         return 0;
4406 }
4407
4408 /*
4409  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4410  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4411  */
4412 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4413 {
4414         struct sched_domain *sd;
4415         int pulled_task = 0;
4416         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4417
4418         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4419                 unsigned long interval;
4420
4421                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4422                         continue;
4423
4424                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4425                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4426                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4427                                                            sd);
4428
4429                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4430                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4431                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4432                 if (pulled_task)
4433                         break;
4434         }
4435         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4436                 /*
4437                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4438                  * a busy processor. So reset next_balance.
4439                  */
4440                 this_rq->next_balance = next_balance;
4441         }
4442 }
4443
4444 /*
4445  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4446  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4447  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4448  * logical imbalances.
4449  *
4450  * Called with busiest_rq locked.
4451  */
4452 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4453 {
4454         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4455         struct sched_domain *sd;
4456         struct rq *target_rq;
4457
4458         /* Is there any task to move? */
4459         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4460                 return;
4461
4462         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4463
4464         /*
4465          * This condition is "impossible", if it occurs
4466          * we need to fix it. Originally reported by
4467          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4468          */
4469         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4470
4471         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4472         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4473         update_rq_clock(busiest_rq);
4474         update_rq_clock(target_rq);
4475
4476         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4477         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4478                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4479                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4480                                 break;
4481         }
4482
4483         if (likely(sd)) {
4484                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4485
4486                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4487                                   sd, CPU_IDLE))
4488                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4489                 else
4490                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4491         }
4492         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4493 }
4494
4495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4496 static struct {
4497         atomic_t load_balancer;
4498         cpumask_var_t cpu_mask;
4499         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4500 } nohz ____cacheline_aligned = {
4501         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4502 };
4503
4504 int get_nohz_load_balancer(void)
4505 {
4506         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4507 }
4508
4509 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4510 /**
4511  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4512  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4513  *              be returned.
4514  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4515  *              for the given cpu.
4516  *
4517  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4518  */
4519 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4520 {
4521         struct sched_domain *sd;
4522
4523         for_each_domain(cpu, sd)
4524                 if (sd && (sd->flags & flag))
4525                         break;
4526
4527         return sd;
4528 }
4529
4530 /**
4531  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4532  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4533  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4534  *              for cpu.
4535  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4536  *
4537  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4538  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4539  */
4540 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4541         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4542                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4543
4544 /**
4545  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4546  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4547  *
4548  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4549  *
4550  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4551  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4552  * sched_group is semi-idle or not.
4553  */
4554 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4555 {
4556         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4557                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4558
4559         /*
4560          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4561          * and atleast one idle cpu.
4562          */
4563         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4564                 return 0;
4565
4566         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4567                 return 0;
4568
4569         return 1;
4570 }
4571 /**
4572  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4573  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4574  *
4575  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4576  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4577  *
4578  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4579  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4580  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4581  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4582  */
4583 static int find_new_ilb(int cpu)
4584 {
4585         struct sched_domain *sd;
4586         struct sched_group *ilb_group;
4587
4588         /*
4589          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4590          * when power-aware load balancing is enabled
4591          */
4592         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4593                 goto out_done;
4594
4595         /*
4596          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4597          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4598          */
4599         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4600                 goto out_done;
4601
4602         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4603                 ilb_group = sd->groups;
4604
4605                 do {
4606                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4607                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4608
4609                         ilb_group = ilb_group->next;
4610
4611                 } while (ilb_group != sd->groups);
4612         }
4613
4614 out_done:
4615         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4616 }
4617 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4618 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4619 {
4620         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4621 }
4622 #endif
4623
4624 /*
4625  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4626  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4627  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4628  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4629  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4630  * arrives...
4631  *
4632  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4633  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4634  * nohz.cpu_mask..
4635  *
4636  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4637  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4638  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4639  * there is no need for ilb owner.
4640  *
4641  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4642  * next busy scheduler_tick()
4643  */
4644 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4645 {
4646         int cpu = smp_processor_id();
4647
4648         if (stop_tick) {
4649                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4650
4651                 if (!cpu_active(cpu)) {
4652                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4653                                 return 0;
4654
4655                         /*
4656                          * If we are going offline and still the leader,
4657                          * give up!
4658                          */
4659                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4660                                 BUG();
4661
4662                         return 0;
4663                 }
4664
4665                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4666
4667                 /* time for ilb owner also to sleep */
4668                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4669                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4670                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4671                         return 0;
4672                 }
4673
4674                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4675                         /* make me the ilb owner */
4676                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4677                                 return 1;
4678                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4679                         int new_ilb;
4680
4681                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4682                                                 sched_mc_power_savings))
4683                                 return 1;
4684                         /*
4685                          * Check to see if there is a more power-efficient
4686                          * ilb.
4687                          */
4688                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4689                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4690                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4691                                 resched_cpu(new_ilb);
4692                                 return 0;
4693                         }
4694                         return 1;
4695                 }
4696         } else {
4697                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4698                         return 0;
4699
4700                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4701
4702                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4703                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4704                                 BUG();
4705         }
4706         return 0;
4707 }
4708 #endif
4709
4710 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4711
4712 /*
4713  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4714  * and initiates a balancing operation if so.
4715  *
4716  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4717  */
4718 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4719 {
4720         int balance = 1;
4721         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4722         unsigned long interval;
4723         struct sched_domain *sd;
4724         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4725         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4726         int update_next_balance = 0;
4727         int need_serialize;
4728
4729         for_each_domain(cpu, sd) {
4730                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4731                         continue;
4732
4733                 interval = sd->balance_interval;
4734                 if (idle != CPU_IDLE)
4735                         interval *= sd->busy_factor;
4736
4737                 /* scale ms to jiffies */
4738                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4739                 if (unlikely(!interval))
4740                         interval = 1;
4741                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4742                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4743
4744                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4745
4746                 if (need_serialize) {
4747                         if (!spin_trylock(&balancing))
4748                                 goto out;
4749                 }
4750
4751                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4752                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4753                                 /*
4754                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4755                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4756                                  * not idle.
4757                                  */
4758                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4759                         }
4760                         sd->last_balance = jiffies;
4761                 }
4762                 if (need_serialize)
4763                         spin_unlock(&balancing);
4764 out:
4765                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4766                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4767                         update_next_balance = 1;
4768                 }
4769
4770                 /*
4771                  * Stop the load balance at this level. There is another
4772                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4773                  * actively.
4774                  */
4775                 if (!balance)
4776                         break;
4777         }
4778
4779         /*
4780          * next_balance will be updated only when there is a need.
4781          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4782          * updated.
4783          */
4784         if (likely(update_next_balance))
4785                 rq->next_balance = next_balance;
4786 }
4787
4788 /*
4789  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4790  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4791  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4792  */
4793 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4794 {
4795         int this_cpu = smp_processor_id();
4796         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4797         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4798                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4799
4800         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4801
4802 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4803         /*
4804          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4805          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4806          * stopped.
4807          */
4808         if (this_rq->idle_at_tick &&
4809             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4810                 struct rq *rq;
4811                 int balance_cpu;
4812
4813                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4814                         if (balance_cpu == this_cpu)
4815                                 continue;
4816
4817                         /*
4818                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4819                          * work being done for other cpus. Next load
4820                          * balancing owner will pick it up.
4821                          */
4822                         if (need_resched())
4823                                 break;
4824
4825                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4826
4827                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4828                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4829                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4830                 }
4831         }
4832 #endif
4833 }
4834
4835 static inline int on_null_domain(int cpu)
4836 {
4837         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4838 }
4839
4840 /*
4841  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4842  *
4843  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4844  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4845  * if the whole system is idle.
4846  */
4847 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4848 {
4849 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4850         /*
4851          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4852          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4853          * load balancer.
4854          */
4855         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4856                 rq->in_nohz_recently = 0;
4857
4858                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4859                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4860                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4861                 }
4862
4863                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4864                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4865
4866                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4867                                 resched_cpu(ilb);
4868                 }
4869         }
4870
4871         /*
4872          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4873          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4874          */
4875         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4876             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4877                 resched_cpu(cpu);
4878                 return;
4879         }
4880
4881         /*
4882          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4883          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4884          */
4885         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4886             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4887                 return;
4888 #endif
4889         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4890         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4891             likely(!on_null_domain(cpu)))
4892                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4893 }
4894
4895 #else   /* CONFIG_SMP */
4896
4897 /*
4898  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4899  */
4900 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4901 {
4902 }
4903
4904 #endif
4905
4906 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4907
4908 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4909
4910 /*
4911  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4912  * @p in case that task is currently running.
4913  *
4914  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4915  */
4916 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4917 {
4918         u64 ns = 0;
4919
4920         if (task_current(rq, p)) {
4921                 update_rq_clock(rq);
4922                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4923                 if ((s64)ns < 0)
4924                         ns = 0;
4925         }
4926
4927         return ns;
4928 }
4929
4930 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4931 {
4932         unsigned long flags;
4933         struct rq *rq;
4934         u64 ns = 0;
4935
4936         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4937         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4938         task_rq_unlock(rq, &flags);
4939
4940         return ns;
4941 }
4942
4943 /*
4944  * Return accounted runtime for the task.
4945  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4946  * pending runtime that have not been accounted yet.
4947  */
4948 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4949 {
4950         unsigned long flags;
4951         struct rq *rq;
4952         u64 ns = 0;
4953
4954         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4955         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4956         task_rq_unlock(rq, &flags);
4957
4958         return ns;
4959 }
4960
4961 /*
4962  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4963  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4964  * pending runtime that have not been accounted yet.
4965  *
4966  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4967  * so the return value not includes other pending runtime that other
4968  * running tasks might have.
4969  */
4970 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4971 {
4972         struct task_cputime totals;
4973         unsigned long flags;
4974         struct rq *rq;
4975         u64 ns;
4976
4977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4978         thread_group_cputime(p, &totals);
4979         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4980         task_rq_unlock(rq, &flags);
4981
4982         return ns;
4983 }
4984
4985 /*
4986  * Account user cpu time to a process.
4987  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4988  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4989  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4990  */
4991 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4992                        cputime_t cputime_scaled)
4993 {
4994         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4995         cputime64_t tmp;
4996
4997         /* Add user time to process. */
4998         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4999         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5000         account_group_user_time(p, cputime);
5001
5002         /* Add user time to cpustat. */
5003         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5004         if (TASK_NICE(p) > 0)
5005                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5006         else
5007                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5008
5009         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5010         /* Account for user time used */
5011         acct_update_integrals(p);
5012 }
5013
5014 /*
5015  * Account guest cpu time to a process.
5016  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5017  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5018  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5019  */
5020 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5021                                cputime_t cputime_scaled)
5022 {
5023         cputime64_t tmp;
5024         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5025
5026         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5027
5028         /* Add guest time to process. */
5029         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5030         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5031         account_group_user_time(p, cputime);
5032         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5033
5034         /* Add guest time to cpustat. */
5035         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5036         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5037 }
5038
5039 /*
5040  * Account system cpu time to a process.
5041  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5042  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5043  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5044  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5045  */
5046 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5047                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5048 {
5049         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5050         cputime64_t tmp;
5051
5052         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5053                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5054                 return;
5055         }
5056
5057         /* Add system time to process. */
5058         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5059         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5060         account_group_system_time(p, cputime);
5061
5062         /* Add system time to cpustat. */
5063         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5064         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5065                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5066         else if (softirq_count())
5067                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5068         else
5069                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5070
5071         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5072
5073         /* Account for system time used */
5074         acct_update_integrals(p);
5075 }
5076
5077 /*
5078  * Account for involuntary wait time.
5079  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5080  */
5081 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5082 {
5083         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5084         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5085
5086         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5087 }
5088
5089 /*
5090  * Account for idle time.
5091  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5092  */
5093 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5094 {
5095         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5096         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5097         struct rq *rq = this_rq();
5098
5099         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5100                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5101         else
5102                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5103 }
5104
5105 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5106
5107 /*
5108  * Account a single tick of cpu time.
5109  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5110  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5111  */
5112 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5113 {
5114         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5115         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5116         struct rq *rq = this_rq();
5117
5118         if (user_tick)
5119                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5120         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5121                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5122                                     one_jiffy_scaled);
5123         else
5124                 account_idle_time(one_jiffy);
5125 }
5126
5127 /*
5128  * Account multiple ticks of steal time.
5129  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5130  * @ticks: number of stolen ticks
5131  */
5132 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5133 {
5134         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5135 }
5136
5137 /*
5138  * Account multiple ticks of idle time.
5139  * @ticks: number of stolen ticks
5140  */
5141 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5142 {
5143         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5144 }
5145
5146 #endif
5147
5148 /*
5149  * Use precise platform statistics if available:
5150  */
5151 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5152 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5153 {
5154         return p->utime;
5155 }
5156
5157 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5158 {
5159         return p->stime;
5160 }
5161 #else
5162 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5163 {
5164         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5165                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5166         u64 temp;
5167
5168         /*
5169          * Use CFS's precise accounting:
5170          */
5171         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5172
5173         if (total) {
5174                 temp *= utime;
5175                 do_div(temp, total);
5176         }
5177         utime = (clock_t)temp;
5178
5179         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5180         return p->prev_utime;
5181 }
5182
5183 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5184 {
5185         clock_t stime;
5186
5187         /*
5188          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5189          * the total, to make sure the total observed by userspace
5190          * grows monotonically - apps rely on that):
5191          */
5192         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5193                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5194
5195         if (stime >= 0)
5196                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5197
5198         return p->prev_stime;
5199 }
5200 #endif
5201
5202 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5203 {
5204         return p->gtime;
5205 }
5206
5207 /*
5208  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5209  * We call it with interrupts disabled.
5210  *
5211  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5212  * timeslices.
5213  */
5214 void scheduler_tick(void)
5215 {
5216         int cpu = smp_processor_id();
5217         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5218         struct task_struct *curr = rq->curr;
5219
5220         sched_clock_tick();
5221
5222         spin_lock(&rq->lock);
5223         update_rq_clock(rq);
5224         update_cpu_load(rq);
5225         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5226         spin_unlock(&rq->lock);
5227
5228         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5229
5230 #ifdef CONFIG_SMP
5231         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5232         trigger_load_balance(rq, cpu);
5233 #endif
5234 }
5235
5236 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5237 {
5238         if (in_lock_functions(addr)) {
5239                 addr = CALLER_ADDR2;
5240                 if (in_lock_functions(addr))
5241                         addr = CALLER_ADDR3;
5242         }
5243         return addr;
5244 }
5245
5246 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5247                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5248
5249 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5250 {
5251 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5252         /*
5253          * Underflow?
5254          */
5255         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5256                 return;
5257 #endif
5258         preempt_count() += val;
5259 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5260         /*
5261          * Spinlock count overflowing soon?
5262          */
5263         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5264                                 PREEMPT_MASK - 10);
5265 #endif
5266         if (preempt_count() == val)
5267                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5268 }
5269 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5270
5271 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5272 {
5273 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5274         /*
5275          * Underflow?
5276          */
5277         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5278                 return;
5279         /*
5280          * Is the spinlock portion underflowing?
5281          */
5282         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5283                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5284                 return;
5285 #endif
5286
5287         if (preempt_count() == val)
5288                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5289         preempt_count() -= val;
5290 }
5291 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5292
5293 #endif
5294
5295 /*
5296  * Print scheduling while atomic bug:
5297  */
5298 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5299 {
5300         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5301
5302         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5303                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5304
5305         debug_show_held_locks(prev);
5306         print_modules();
5307         if (irqs_disabled())
5308                 print_irqtrace_events(prev);
5309
5310         if (regs)
5311                 show_regs(regs);
5312         else
5313                 dump_stack();
5314 }
5315
5316 /*
5317  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5318  */
5319 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5320 {
5321         /*
5322          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5323          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5324          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5325          */
5326         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5327                 __schedule_bug(prev);
5328
5329         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5330
5331         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5332 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5333         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5334                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5335                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5336         }
5337 #endif
5338 }
5339
5340 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5341 {
5342         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5343                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5344
5345                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5346                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5347
5348                 /*
5349                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5350                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5351                  * the avg_overlap on preemption.
5352                  *
5353                  * We use the average preemption runtime because that
5354                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5355                  * build up.
5356                  */
5357                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5358         }
5359         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5360 }
5361
5362 /*
5363  * Pick up the highest-prio task:
5364  */
5365 static inline struct task_struct *
5366 pick_next_task(struct rq *rq)
5367 {
5368         const struct sched_class *class;
5369         struct task_struct *p;
5370
5371         /*
5372          * Optimization: we know that if all tasks are in
5373          * the fair class we can call that function directly:
5374          */
5375         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5376                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5377                 if (likely(p))
5378                         return p;
5379         }
5380
5381         class = sched_class_highest;
5382         for ( ; ; ) {
5383                 p = class->pick_next_task(rq);
5384                 if (p)
5385                         return p;
5386                 /*
5387                  * Will never be NULL as the idle class always
5388                  * returns a non-NULL p:
5389                  */
5390                 class = class->next;
5391         }
5392 }
5393
5394 /*
5395  * schedule() is the main scheduler function.
5396  */
5397 asmlinkage void __sched schedule(void)
5398 {
5399         struct task_struct *prev, *next;
5400         unsigned long *switch_count;
5401         struct rq *rq;
5402         int cpu;
5403
5404 need_resched:
5405         preempt_disable();
5406         cpu = smp_processor_id();
5407         rq = cpu_rq(cpu);
5408         rcu_qsctr_inc(cpu);
5409         prev = rq->curr;
5410         switch_count = &prev->nivcsw;
5411
5412         release_kernel_lock(prev);
5413 need_resched_nonpreemptible:
5414
5415         schedule_debug(prev);
5416
5417         if (sched_feat(HRTICK))
5418                 hrtick_clear(rq);
5419
5420         spin_lock_irq(&rq->lock);
5421         update_rq_clock(rq);
5422         clear_tsk_need_resched(prev);
5423
5424         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5425                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5426                         prev->state = TASK_RUNNING;
5427                 else
5428                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5429                 switch_count = &prev->nvcsw;
5430         }
5431
5432         pre_schedule(rq, prev);
5433
5434         if (unlikely(!rq->nr_running))
5435                 idle_balance(cpu, rq);
5436
5437         put_prev_task(rq, prev);
5438         next = pick_next_task(rq);
5439
5440         if (likely(prev != next)) {
5441                 sched_info_switch(prev, next);
5442                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5443
5444                 rq->nr_switches++;
5445                 rq->curr = next;
5446                 ++*switch_count;
5447
5448                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5449                 /*
5450                  * the context switch might have flipped the stack from under
5451                  * us, hence refresh the local variables.
5452                  */
5453                 cpu = smp_processor_id();
5454                 rq = cpu_rq(cpu);
5455         } else
5456                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5457
5458         post_schedule(rq);
5459
5460         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5461                 goto need_resched_nonpreemptible;
5462
5463         preempt_enable_no_resched();
5464         if (need_resched())
5465                 goto need_resched;
5466 }
5467 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5468
5469 #ifdef CONFIG_SMP
5470 /*
5471  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5472  * access and not reliable.
5473  */
5474 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5475 {
5476         unsigned int cpu;
5477         struct rq *rq;
5478
5479         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5480                 return 0;
5481
5482 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5483         /*
5484          * Need to access the cpu field knowing that
5485          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5486          * the mutex owner just released it and exited.
5487          */
5488         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5489                 goto out;
5490 #else
5491         cpu = owner->cpu;
5492 #endif
5493
5494         /*
5495          * Even if the access succeeded (likely case),
5496          * the cpu field may no longer be valid.
5497          */
5498         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5499                 goto out;
5500
5501         /*
5502          * We need to validate that we can do a
5503          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5504          */
5505         if (!cpu_online(cpu))
5506                 goto out;
5507
5508         rq = cpu_rq(cpu);
5509
5510         for (;;) {
5511                 /*
5512                  * Owner changed, break to re-assess state.
5513                  */
5514                 if (lock->owner != owner)
5515                         break;
5516
5517                 /*
5518                  * Is that owner really running on that cpu?
5519                  */
5520                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5521                         return 0;
5522
5523                 cpu_relax();
5524         }
5525 out:
5526         return 1;
5527 }
5528 #endif
5529
5530 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5531 /*
5532  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5533  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5534  * occur there and call schedule directly.
5535  */
5536 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5537 {
5538         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5539
5540         /*
5541          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5542          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5543          */
5544         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5545                 return;
5546
5547         do {
5548                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5549                 schedule();
5550                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5551
5552                 /*
5553                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5554                  * between schedule and now.
5555                  */
5556                 barrier();
5557         } while (need_resched());
5558 }
5559 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5560
5561 /*
5562  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5563  * off of irq context.
5564  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5565  * protect us against recursive calling from irq.
5566  */
5567 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5568 {
5569         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5570
5571         /* Catch callers which need to be fixed */
5572         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5573
5574         do {
5575                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5576                 local_irq_enable();
5577                 schedule();
5578                 local_irq_disable();
5579                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5580
5581                 /*
5582                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5583                  * between schedule and now.
5584                  */
5585                 barrier();
5586         } while (need_resched());
5587 }
5588
5589 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5590
5591 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5592                           void *key)
5593 {
5594         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5595 }
5596 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5597
5598 /*
5599  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5600  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5601  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5602  *
5603  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5604  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5605  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5606  */
5607 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5608                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5609 {
5610         wait_queue_t *curr, *next;
5611
5612         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5613                 unsigned flags = curr->flags;
5614
5615                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5616                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5617                         break;
5618         }
5619 }
5620
5621 /**
5622  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5623  * @q: the waitqueue
5624  * @mode: which threads
5625  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5626  * @key: is directly passed to the wakeup function
5627  *
5628  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5629  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5630  */
5631 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5632                         int nr_exclusive, void *key)
5633 {
5634         unsigned long flags;
5635
5636         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5637         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5638         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5639 }
5640 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5641
5642 /*
5643  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5644  */
5645 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5646 {
5647         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5648 }
5649
5650 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5651 {
5652         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5653 }
5654
5655 /**
5656  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5657  * @q: the waitqueue
5658  * @mode: which threads
5659  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5660  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5661  *
5662  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5663  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5664  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5665  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5666  *
5667  * On UP it can prevent extra preemption.
5668  *
5669  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5670  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5671  */
5672 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5673                         int nr_exclusive, void *key)
5674 {
5675         unsigned long flags;
5676         int sync = 1;
5677
5678         if (unlikely(!q))
5679                 return;
5680
5681         if (unlikely(!nr_exclusive))
5682                 sync = 0;
5683
5684         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5685         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5686         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5687 }
5688 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5689
5690 /*
5691  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5692  */
5693 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5694 {
5695         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5696 }
5697 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5698
5699 /**
5700  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5701  * @x:  holds the state of this particular completion
5702  *
5703  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5704  * awakened in the same order in which they were queued.
5705  *
5706  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5707  *
5708  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5709  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5710  */
5711 void complete(struct completion *x)
5712 {
5713         unsigned long flags;
5714
5715         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5716         x->done++;
5717         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5718         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5719 }
5720 EXPORT_SYMBOL(complete);
5721
5722 /**
5723  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5724  * @x:  holds the state of this particular completion
5725  *
5726  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5727  *
5728  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5729  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5730  */
5731 void complete_all(struct completion *x)
5732 {
5733         unsigned long flags;
5734
5735         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5736         x->done += UINT_MAX/2;
5737         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5738         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5739 }
5740 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5741
5742 static inline long __sched
5743 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5744 {
5745         if (!x->done) {
5746                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5747
5748                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5749                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5750                 do {
5751                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5752                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5753                                 break;
5754                         }
5755                         __set_current_state(state);
5756                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5757                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5758                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5759                 } while (!x->done && timeout);
5760                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5761                 if (!x->done)
5762                         return timeout;
5763         }
5764         x->done--;
5765         return timeout ?: 1;
5766 }
5767
5768 static long __sched
5769 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5770 {
5771         might_sleep();
5772
5773         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5774         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5775         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5776         return timeout;
5777 }
5778
5779 /**
5780  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5781  * @x:  holds the state of this particular completion
5782  *
5783  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5784  * interruptible and there is no timeout.
5785  *
5786  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5787  * and interrupt capability. Also see complete().
5788  */
5789 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5790 {
5791         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5792 }
5793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5794
5795 /**
5796  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5797  * @x:  holds the state of this particular completion
5798  * @timeout:  timeout value in jiffies
5799  *
5800  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5801  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5802  * interruptible.
5803  */
5804 unsigned long __sched
5805 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5806 {
5807         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5808 }
5809 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5810
5811 /**
5812  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5813  * @x:  holds the state of this particular completion
5814  *
5815  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5816  * interruptible.
5817  */
5818 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5819 {
5820         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5821         if (t == -ERESTARTSYS)
5822                 return t;
5823         return 0;
5824 }
5825 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5826
5827 /**
5828  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5829  * @x:  holds the state of this particular completion
5830  * @timeout:  timeout value in jiffies
5831  *
5832  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5833  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5834  */
5835 unsigned long __sched
5836 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5837                                           unsigned long timeout)
5838 {
5839         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5840 }
5841 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5842
5843 /**
5844  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5845  * @x:  holds the state of this particular completion
5846  *
5847  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5848  * interrupted by a kill signal.
5849  */
5850 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5851 {
5852         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5853         if (t == -ERESTARTSYS)
5854                 return t;
5855         return 0;
5856 }
5857 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5858
5859 /**
5860  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5861  *      @x:     completion structure
5862  *
5863  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5864  *               1 if a decrement succeeded.
5865  *
5866  *      If a completion is being used as a counting completion,
5867  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5868  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5869  *      is protecting is not available.
5870  */
5871 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5872 {
5873         int ret = 1;
5874
5875         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5876         if (!x->done)
5877                 ret = 0;
5878         else
5879                 x->done--;
5880         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5881         return ret;
5882 }
5883 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5884
5885 /**
5886  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5887  *      @x:     completion structure
5888  *
5889  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5890  *               1 if there are no waiters.
5891  *
5892  */
5893 bool completion_done(struct completion *x)
5894 {
5895         int ret = 1;
5896
5897         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5898         if (!x->done)
5899                 ret = 0;
5900         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5901         return ret;
5902 }
5903 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5904
5905 static long __sched
5906 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5907 {
5908         unsigned long flags;
5909         wait_queue_t wait;
5910
5911         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5912
5913         __set_current_state(state);
5914
5915         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5916         __add_wait_queue(q, &wait);
5917         spin_unlock(&q->lock);
5918         timeout = schedule_timeout(timeout);
5919         spin_lock_irq(&q->lock);
5920         __remove_wait_queue(q, &wait);
5921         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5922
5923         return timeout;
5924 }
5925
5926 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5927 {
5928         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5929 }
5930 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5931
5932 long __sched
5933 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5934 {
5935         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5936 }
5937 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5938
5939 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5940 {
5941         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5942 }
5943 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5944
5945 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5946 {
5947         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5948 }
5949 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5950
5951 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5952
5953 /*
5954  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5955  * @p: task
5956  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5957  *
5958  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5959  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5960  *
5961  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5962  */
5963 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5964 {
5965         unsigned long flags;
5966         int oldprio, on_rq, running;
5967         struct rq *rq;
5968         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5969
5970         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5971
5972         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5973         update_rq_clock(rq);
5974
5975         oldprio = p->prio;
5976         on_rq = p->se.on_rq;
5977         running = task_current(rq, p);
5978         if (on_rq)
5979                 dequeue_task(rq, p, 0);
5980         if (running)
5981                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5982
5983         if (rt_prio(prio))
5984                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5985         else
5986                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5987
5988         p->prio = prio;
5989
5990         if (running)
5991                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5992         if (on_rq) {
5993                 enqueue_task(rq, p, 0);
5994
5995                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5996         }
5997         task_rq_unlock(rq, &flags);
5998 }
5999
6000 #endif
6001
6002 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6003 {
6004         int old_prio, delta, on_rq;
6005         unsigned long flags;
6006         struct rq *rq;
6007
6008         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6009                 return;
6010         /*
6011          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6012          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6013          */
6014         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6015         update_rq_clock(rq);
6016         /*
6017          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6018          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6019          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6020          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6021          */
6022         if (task_has_rt_policy(p)) {
6023                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6024                 goto out_unlock;
6025         }
6026         on_rq = p->se.on_rq;
6027         if (on_rq)
6028                 dequeue_task(rq, p, 0);
6029
6030         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6031         set_load_weight(p);
6032         old_prio = p->prio;
6033         p->prio = effective_prio(p);
6034         delta = p->prio - old_prio;
6035
6036         if (on_rq) {
6037                 enqueue_task(rq, p, 0);
6038                 /*
6039                  * If the task increased its priority or is running and
6040                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6041                  */
6042                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6043                         resched_task(rq->curr);
6044         }
6045 out_unlock:
6046         task_rq_unlock(rq, &flags);
6047 }
6048 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6049
6050 /*
6051  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6052  * @p: task
6053  * @nice: nice value
6054  */
6055 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6056 {
6057         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6058         int nice_rlim = 20 - nice;
6059
6060         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6061                 capable(CAP_SYS_NICE));
6062 }
6063
6064 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6065
6066 /*
6067  * sys_nice - change the priority of the current process.
6068  * @increment: priority increment
6069  *
6070  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6071  * does similar things.
6072  */
6073 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6074 {
6075         long nice, retval;
6076
6077         /*
6078          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6079          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6080          * and we have a single winner.
6081          */
6082         if (increment < -40)
6083                 increment = -40;
6084         if (increment > 40)
6085                 increment = 40;
6086
6087         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6088         if (nice < -20)
6089                 nice = -20;
6090         if (nice > 19)
6091                 nice = 19;
6092
6093         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6094                 return -EPERM;
6095
6096         retval = security_task_setnice(current, nice);
6097         if (retval)
6098                 return retval;
6099
6100         set_user_nice(current, nice);
6101         return 0;
6102 }
6103
6104 #endif
6105
6106 /**
6107  * task_prio - return the priority value of a given task.
6108  * @p: the task in question.
6109  *
6110  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6111  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6112  * around 0, value goes from -16 to +15.
6113  */
6114 int task_prio(const struct task_struct *p)
6115 {
6116         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6117 }
6118
6119 /**
6120  * task_nice - return the nice value of a given task.
6121  * @p: the task in question.
6122  */
6123 int task_nice(const struct task_struct *p)
6124 {
6125         return TASK_NICE(p);
6126 }
6127 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6128
6129 /**
6130  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6131  * @cpu: the processor in question.
6132  */
6133 int idle_cpu(int cpu)
6134 {
6135         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6136 }
6137
6138 /**
6139  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6140  * @cpu: the processor in question.
6141  */
6142 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6143 {
6144         return cpu_rq(cpu)->idle;
6145 }
6146
6147 /**
6148  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6149  * @pid: the pid in question.
6150  */
6151 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6152 {
6153         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6154 }
6155
6156 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6157 static void
6158 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6159 {
6160         BUG_ON(p->se.on_rq);
6161
6162         p->policy = policy;
6163         switch (p->policy) {
6164         case SCHED_NORMAL:
6165         case SCHED_BATCH:
6166         case SCHED_IDLE:
6167                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6168                 break;
6169         case SCHED_FIFO:
6170         case SCHED_RR:
6171                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6172                 break;
6173         }
6174
6175         p->rt_priority = prio;
6176         p->normal_prio = normal_prio(p);
6177         /* we are holding p->pi_lock already */
6178         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6179         set_load_weight(p);
6180 }
6181
6182 /*
6183  * check the target process has a UID that matches the current process's
6184  */
6185 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6186 {
6187         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6188         bool match;
6189
6190         rcu_read_lock();
6191         pcred = __task_cred(p);
6192         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6193                  cred->euid == pcred->uid);
6194         rcu_read_unlock();
6195         return match;
6196 }
6197
6198 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6199                                 struct sched_param *param, bool user)
6200 {
6201         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6202         unsigned long flags;
6203         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6204         struct rq *rq;
6205         int reset_on_fork;
6206
6207         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6208         BUG_ON(in_interrupt());
6209 recheck:
6210         /* double check policy once rq lock held */
6211         if (policy < 0) {
6212                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6213                 policy = oldpolicy = p->policy;
6214         } else {
6215                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6216                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6217
6218                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6219                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6220                                 policy != SCHED_IDLE)
6221                         return -EINVAL;
6222         }
6223
6224         /*
6225          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6226          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6227          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6228          */
6229         if (param->sched_priority < 0 ||
6230             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6231             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6232                 return -EINVAL;
6233         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6234                 return -EINVAL;
6235
6236         /*
6237          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6238          */
6239         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6240                 if (rt_policy(policy)) {
6241                         unsigned long rlim_rtprio;
6242
6243                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6244                                 return -ESRCH;
6245                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6246                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6247
6248                         /* can't set/change the rt policy */
6249                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6250                                 return -EPERM;
6251
6252                         /* can't increase priority */
6253                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6254                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6255                                 return -EPERM;
6256                 }
6257                 /*
6258                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6259                  * move out of SCHED_IDLE either:
6260                  */
6261                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6262                         return -EPERM;
6263
6264                 /* can't change other user's priorities */
6265                 if (!check_same_owner(p))
6266                         return -EPERM;
6267
6268                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6269                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6270                         return -EPERM;
6271         }
6272
6273         if (user) {
6274 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6275                 /*
6276                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6277                  * assigned.
6278                  */
6279                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6280                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6281                         return -EPERM;
6282 #endif
6283
6284                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6285                 if (retval)
6286                         return retval;
6287         }
6288
6289         /*
6290          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6291          * changing the priority of the task:
6292          */
6293         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6294         /*
6295          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6296          * runqueue lock must be held.
6297          */
6298         rq = __task_rq_lock(p);
6299         /* recheck policy now with rq lock held */
6300         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6301                 policy = oldpolicy = -1;
6302                 __task_rq_unlock(rq);
6303                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6304                 goto recheck;
6305         }
6306         update_rq_clock(rq);
6307         on_rq = p->se.on_rq;
6308         running = task_current(rq, p);
6309         if (on_rq)
6310                 deactivate_task(rq, p, 0);
6311         if (running)
6312                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6313
6314         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6315
6316         oldprio = p->prio;
6317         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6318
6319         if (running)
6320                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6321         if (on_rq) {
6322                 activate_task(rq, p, 0);
6323
6324                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6325         }
6326         __task_rq_unlock(rq);
6327         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6328
6329         rt_mutex_adjust_pi(p);
6330
6331         return 0;
6332 }
6333
6334 /**
6335  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6336  * @p: the task in question.
6337  * @policy: new policy.
6338  * @param: structure containing the new RT priority.
6339  *
6340  * NOTE that the task may be already dead.
6341  */
6342 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6343                        struct sched_param *param)
6344 {
6345         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6346 }
6347 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6348
6349 /**
6350  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6351  * @p: the task in question.
6352  * @policy: new policy.
6353  * @param: structure containing the new RT priority.
6354  *
6355  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6356  * current context has permission.  For example, this is needed in
6357  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6358  * but our caller might not have that capability.
6359  */
6360 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6361                                struct sched_param *param)
6362 {
6363         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6364 }
6365
6366 static int
6367 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6368 {
6369         struct sched_param lparam;
6370         struct task_struct *p;
6371         int retval;
6372
6373         if (!param || pid < 0)
6374                 return -EINVAL;
6375         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6376                 return -EFAULT;
6377
6378         rcu_read_lock();
6379         retval = -ESRCH;
6380         p = find_process_by_pid(pid);
6381         if (p != NULL)
6382                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6383         rcu_read_unlock();
6384
6385         return retval;
6386 }
6387
6388 /**
6389  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6390  * @pid: the pid in question.
6391  * @policy: new policy.
6392  * @param: structure containing the new RT priority.
6393  */
6394 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6395                 struct sched_param __user *, param)
6396 {
6397         /* negative values for policy are not valid */
6398         if (policy < 0)
6399                 return -EINVAL;
6400
6401         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6402 }
6403
6404 /**
6405  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6406  * @pid: the pid in question.
6407  * @param: structure containing the new RT priority.
6408  */
6409 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6410 {
6411         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6412 }
6413
6414 /**
6415  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6416  * @pid: the pid in question.
6417  */
6418 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6419 {
6420         struct task_struct *p;
6421         int retval;
6422
6423         if (pid < 0)
6424                 return -EINVAL;
6425
6426         retval = -ESRCH;
6427         read_lock(&tasklist_lock);
6428         p = find_process_by_pid(pid);
6429         if (p) {
6430                 retval = security_task_getscheduler(p);
6431                 if (!retval)
6432                         retval = p->policy
6433                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6434         }
6435         read_unlock(&tasklist_lock);
6436         return retval;
6437 }
6438
6439 /**
6440  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6441  * @pid: the pid in question.
6442  * @param: structure containing the RT priority.
6443  */
6444 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6445 {
6446         struct sched_param lp;
6447         struct task_struct *p;
6448         int retval;
6449
6450         if (!param || pid < 0)
6451                 return -EINVAL;
6452
6453         read_lock(&tasklist_lock);
6454         p = find_process_by_pid(pid);
6455         retval = -ESRCH;
6456         if (!p)
6457                 goto out_unlock;
6458
6459         retval = security_task_getscheduler(p);
6460         if (retval)
6461                 goto out_unlock;
6462
6463         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6464         read_unlock(&tasklist_lock);
6465
6466         /*
6467          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6468          */
6469         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6470
6471         return retval;
6472
6473 out_unlock:
6474         read_unlock(&tasklist_lock);
6475         return retval;
6476 }
6477
6478 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6479 {
6480         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6481         struct task_struct *p;
6482         int retval;
6483
6484         get_online_cpus();
6485         read_lock(&tasklist_lock);
6486
6487         p = find_process_by_pid(pid);
6488         if (!p) {
6489                 read_unlock(&tasklist_lock);
6490                 put_online_cpus();
6491                 return -ESRCH;
6492         }
6493
6494         /*
6495          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6496          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6497          * usage count and then drop tasklist_lock.
6498          */
6499         get_task_struct(p);
6500         read_unlock(&tasklist_lock);
6501
6502         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6503                 retval = -ENOMEM;
6504                 goto out_put_task;
6505         }
6506         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6507                 retval = -ENOMEM;
6508                 goto out_free_cpus_allowed;
6509         }
6510         retval = -EPERM;
6511         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6512                 goto out_unlock;
6513
6514         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6515         if (retval)
6516                 goto out_unlock;
6517
6518         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6519         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6520  again:
6521         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6522
6523         if (!retval) {
6524                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6525                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6526                         /*
6527                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6528                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6529                          * cpuset's cpus_allowed
6530                          */
6531                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6532                         goto again;
6533                 }
6534         }
6535 out_unlock:
6536         free_cpumask_var(new_mask);
6537 out_free_cpus_allowed:
6538         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6539 out_put_task:
6540         put_task_struct(p);
6541         put_online_cpus();
6542         return retval;
6543 }
6544
6545 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6546                              struct cpumask *new_mask)
6547 {
6548         if (len < cpumask_size())
6549                 cpumask_clear(new_mask);
6550         else if (len > cpumask_size())
6551                 len = cpumask_size();
6552
6553         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6554 }
6555
6556 /**
6557  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6558  * @pid: pid of the process
6559  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6560  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6561  */
6562 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6563                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6564 {
6565         cpumask_var_t new_mask;
6566         int retval;
6567
6568         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6569                 return -ENOMEM;
6570
6571         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6572         if (retval == 0)
6573                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6574         free_cpumask_var(new_mask);
6575         return retval;
6576 }
6577
6578 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6579 {
6580         struct task_struct *p;
6581         int retval;
6582
6583         get_online_cpus();
6584         read_lock(&tasklist_lock);
6585
6586         retval = -ESRCH;
6587         p = find_process_by_pid(pid);
6588         if (!p)
6589                 goto out_unlock;
6590
6591         retval = security_task_getscheduler(p);
6592         if (retval)
6593                 goto out_unlock;
6594
6595         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6596
6597 out_unlock:
6598         read_unlock(&tasklist_lock);
6599         put_online_cpus();
6600
6601         return retval;
6602 }
6603
6604 /**
6605  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6606  * @pid: pid of the process
6607  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6608  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6609  */
6610 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6611                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6612 {
6613         int ret;
6614         cpumask_var_t mask;
6615
6616         if (len < cpumask_size())
6617                 return -EINVAL;
6618
6619         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6620                 return -ENOMEM;
6621
6622         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6623         if (ret == 0) {
6624                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6625                         ret = -EFAULT;
6626                 else
6627                         ret = cpumask_size();
6628         }
6629         free_cpumask_var(mask);
6630
6631         return ret;
6632 }
6633
6634 /**
6635  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6636  *
6637  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6638  * other threads running on this CPU then this function will return.
6639  */
6640 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6641 {
6642         struct rq *rq = this_rq_lock();
6643
6644         schedstat_inc(rq, yld_count);
6645         current->sched_class->yield_task(rq);
6646
6647         /*
6648          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6649          * no need to preempt or enable interrupts:
6650          */
6651         __release(rq->lock);
6652         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6653         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6654         preempt_enable_no_resched();
6655
6656         schedule();
6657
6658         return 0;
6659 }
6660
6661 static inline int should_resched(void)
6662 {
6663         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6664 }
6665
6666 static void __cond_resched(void)
6667 {
6668         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6669         schedule();
6670         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6671 }
6672
6673 int __sched _cond_resched(void)
6674 {
6675         if (should_resched()) {
6676                 __cond_resched();
6677                 return 1;
6678         }
6679         return 0;
6680 }
6681 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6682
6683 /*
6684  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6685  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6686  *
6687  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6688  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6689  * spin_unlock(), once by hand).
6690  */
6691 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6692 {
6693         int resched = should_resched();
6694         int ret = 0;
6695
6696         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6697                 spin_unlock(lock);
6698                 if (resched)
6699                         __cond_resched();
6700                 else
6701                         cpu_relax();
6702                 ret = 1;
6703                 spin_lock(lock);
6704         }
6705         return ret;
6706 }
6707 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6708
6709 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6710 {
6711         BUG_ON(!in_softirq());
6712
6713         if (should_resched()) {
6714                 local_bh_enable();
6715                 __cond_resched();
6716                 local_bh_disable();
6717                 return 1;
6718         }
6719         return 0;
6720 }
6721 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6722
6723 /**
6724  * yield - yield the current processor to other threads.
6725  *
6726  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6727  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6728  */
6729 void __sched yield(void)
6730 {
6731         set_current_state(TASK_RUNNING);
6732         sys_sched_yield();
6733 }
6734 EXPORT_SYMBOL(yield);
6735
6736 /*
6737  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6738  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6739  *
6740  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6741  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6742  */
6743 void __sched io_schedule(void)
6744 {
6745         struct rq *rq = raw_rq();
6746
6747         delayacct_blkio_start();
6748         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6749         schedule();
6750         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6751         delayacct_blkio_end();
6752 }
6753 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6754
6755 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6756 {
6757         struct rq *rq = raw_rq();
6758         long ret;
6759
6760         delayacct_blkio_start();
6761         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6762         ret = schedule_timeout(timeout);
6763         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6764         delayacct_blkio_end();
6765         return ret;
6766 }
6767
6768 /**
6769  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6770  * @policy: scheduling class.
6771  *
6772  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6773  * by a given scheduling class.
6774  */
6775 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6776 {
6777         int ret = -EINVAL;
6778
6779         switch (policy) {
6780         case SCHED_FIFO:
6781         case SCHED_RR:
6782                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6783                 break;
6784         case SCHED_NORMAL:
6785         case SCHED_BATCH:
6786         case SCHED_IDLE:
6787                 ret = 0;
6788                 break;
6789         }
6790         return ret;
6791 }
6792
6793 /**
6794  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6795  * @policy: scheduling class.
6796  *
6797  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6798  * by a given scheduling class.
6799  */
6800 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6801 {
6802         int ret = -EINVAL;
6803
6804         switch (policy) {
6805         case SCHED_FIFO:
6806         case SCHED_RR:
6807                 ret = 1;
6808                 break;
6809         case SCHED_NORMAL:
6810         case SCHED_BATCH:
6811         case SCHED_IDLE:
6812                 ret = 0;
6813         }
6814         return ret;
6815 }
6816
6817 /**
6818  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6819  * @pid: pid of the process.
6820  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6821  *
6822  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6823  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6824  */
6825 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6826                 struct timespec __user *, interval)
6827 {
6828         struct task_struct *p;
6829         unsigned int time_slice;
6830         int retval;
6831         struct timespec t;
6832
6833         if (pid < 0)
6834                 return -EINVAL;
6835
6836         retval = -ESRCH;
6837         read_lock(&tasklist_lock);
6838         p = find_process_by_pid(pid);
6839         if (!p)
6840                 goto out_unlock;
6841
6842         retval = security_task_getscheduler(p);
6843         if (retval)
6844                 goto out_unlock;
6845
6846         /*
6847          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6848          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6849          */
6850         time_slice = 0;
6851         if (p->policy == SCHED_RR) {
6852                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6853         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6854                 struct sched_entity *se = &p->se;
6855                 unsigned long flags;
6856                 struct rq *rq;
6857
6858                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6859                 if (rq->cfs.load.weight)
6860                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6861                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6862         }
6863         read_unlock(&tasklist_lock);
6864         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6865         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6866         return retval;
6867
6868 out_unlock:
6869         read_unlock(&tasklist_lock);
6870         return retval;
6871 }
6872
6873 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6874
6875 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6876 {
6877         unsigned long free = 0;
6878         unsigned state;
6879
6880         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6881         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6882                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6883 #if BITS_PER_LONG == 32
6884         if (state == TASK_RUNNING)
6885                 printk(KERN_CONT " running  ");
6886         else
6887                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6888 #else
6889         if (state == TASK_RUNNING)
6890                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6891         else
6892                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6893 #endif
6894 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6895         free = stack_not_used(p);
6896 #endif
6897         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6898                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6899                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6900
6901         show_stack(p, NULL);
6902 }
6903
6904 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6905 {
6906         struct task_struct *g, *p;
6907
6908 #if BITS_PER_LONG == 32
6909         printk(KERN_INFO
6910                 "  task                PC stack   pid father\n");
6911 #else
6912         printk(KERN_INFO
6913                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6914 #endif
6915         read_lock(&tasklist_lock);
6916         do_each_thread(g, p) {
6917                 /*
6918                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6919                  * console might take alot of time:
6920                  */
6921                 touch_nmi_watchdog();
6922                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6923                         sched_show_task(p);
6924         } while_each_thread(g, p);
6925
6926         touch_all_softlockup_watchdogs();
6927
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6929         sysrq_sched_debug_show();
6930 #endif
6931         read_unlock(&tasklist_lock);
6932         /*
6933          * Only show locks if all tasks are dumped:
6934          */
6935         if (state_filter == -1)
6936                 debug_show_all_locks();
6937 }
6938
6939 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6940 {
6941         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6942 }
6943
6944 /**
6945  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6946  * @idle: task in question
6947  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6948  *
6949  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6950  * flag, to make booting more robust.
6951  */
6952 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6953 {
6954         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6955         unsigned long flags;
6956
6957         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6958
6959         __sched_fork(idle);
6960         idle->se.exec_start = sched_clock();
6961
6962         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6963         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6964         __set_task_cpu(idle, cpu);
6965
6966         rq->curr = rq->idle = idle;
6967 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6968         idle->oncpu = 1;
6969 #endif
6970         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6971
6972         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6973 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6974         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6975 #else
6976         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6977 #endif
6978         /*
6979          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6980          */
6981         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6982         ftrace_graph_init_task(idle);
6983 }
6984
6985 /*
6986  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6987  * indicates which cpus entered this state. This is used
6988  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6989  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6990  * always be CPU_BITS_NONE.
6991  */
6992 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6993
6994 /*
6995  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6996  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6997  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6998  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6999  * number of CPUs.
7000  *
7001  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7002  */
7003 static inline void sched_init_granularity(void)
7004 {
7005         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7006         const unsigned long limit = 200000000;
7007
7008         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7009         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7010                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7011
7012         sysctl_sched_latency *= factor;
7013         if (sysctl_sched_latency > limit)
7014                 sysctl_sched_latency = limit;
7015
7016         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7017
7018         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7019 }
7020
7021 #ifdef CONFIG_SMP
7022 /*
7023  * This is how migration works:
7024  *
7025  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7026  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7027  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7028  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7029  *    thread off the CPU)
7030  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7031  *    task is still in the wrong runqueue.
7032  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7033  *    it and puts it into the right queue.
7034  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7035  * 7) we wake up and the migration is done.
7036  */
7037
7038 /*
7039  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7040  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7041  * is removed from the allowed bitmask.
7042  *
7043  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7044  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7045  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7046  */
7047 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7048 {
7049         struct migration_req req;
7050         unsigned long flags;
7051         struct rq *rq;
7052         int ret = 0;
7053
7054         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7055         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7056                 ret = -EINVAL;
7057                 goto out;
7058         }
7059
7060         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7061                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7062                 ret = -EINVAL;
7063                 goto out;
7064         }
7065
7066         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7067                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7068         else {
7069                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7070                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7071         }
7072
7073         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7074         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7075                 goto out;
7076
7077         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7078                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7079                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7080
7081                 get_task_struct(mt);
7082                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7083                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7084                 put_task_struct(mt);
7085                 wait_for_completion(&req.done);
7086                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7087                 return 0;
7088         }
7089 out:
7090         task_rq_unlock(rq, &flags);
7091
7092         return ret;
7093 }
7094 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7095
7096 /*
7097  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7098  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7099  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7100  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7101  *
7102  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7103  * as the task is no longer on this CPU.
7104  *
7105  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7106  */
7107 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7108 {
7109         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7110         int ret = 0, on_rq;
7111
7112         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7113                 return ret;
7114
7115         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7116         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7117
7118         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7119         /* Already moved. */
7120         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7121                 goto done;
7122         /* Affinity changed (again). */
7123         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7124                 goto fail;
7125
7126         on_rq = p->se.on_rq;
7127         if (on_rq)
7128                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7129
7130         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7131         if (on_rq) {
7132                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7133                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7134         }
7135 done:
7136         ret = 1;
7137 fail:
7138         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7139         return ret;
7140 }
7141
7142 /*
7143  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7144  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7145  * another runqueue.
7146  */
7147 static int migration_thread(void *data)
7148 {
7149         int cpu = (long)data;
7150         struct rq *rq;
7151
7152         rq = cpu_rq(cpu);
7153         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7154
7155         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7156         while (!kthread_should_stop()) {
7157                 struct migration_req *req;
7158                 struct list_head *head;
7159
7160                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7161
7162                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7163                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7164                         break;
7165                 }
7166
7167                 if (rq->active_balance) {
7168                         active_load_balance(rq, cpu);
7169                         rq->active_balance = 0;
7170                 }
7171
7172                 head = &rq->migration_queue;
7173
7174                 if (list_empty(head)) {
7175                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7176                         schedule();
7177                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7178                         continue;
7179                 }
7180                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7181                 list_del_init(head->next);
7182
7183                 spin_unlock(&rq->lock);
7184                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7185                 local_irq_enable();
7186
7187                 complete(&req->done);
7188         }
7189         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7190
7191         return 0;
7192 }
7193
7194 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7195
7196 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7197 {
7198         int ret;
7199
7200         local_irq_disable();
7201         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7202         local_irq_enable();
7203         return ret;
7204 }
7205
7206 /*
7207  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7208  */
7209 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7210 {
7211         int dest_cpu;
7212         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7213
7214 again:
7215         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7216         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7217                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7218                         goto move;
7219
7220         /* Any allowed, online CPU? */
7221         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7222         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7223                 goto move;
7224
7225         /* No more Mr. Nice Guy. */
7226         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7227                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7228                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7229
7230                 /*
7231                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7232                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7233                  * leave kernel.
7234                  */
7235                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7236                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7237                                "longer affine to cpu%d\n",
7238                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7239                 }
7240         }
7241
7242 move:
7243         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7244         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7245                 goto again;
7246 }
7247
7248 /*
7249  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7250  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7251  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7252  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7253  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7254  */
7255 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7256 {
7257         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7258         unsigned long flags;
7259
7260         local_irq_save(flags);
7261         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7262         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7263         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7264         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7265         local_irq_restore(flags);
7266 }
7267
7268 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7269 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7270 {
7271         struct task_struct *p, *t;
7272
7273         read_lock(&tasklist_lock);
7274
7275         do_each_thread(t, p) {
7276                 if (p == current)
7277                         continue;
7278
7279                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7280                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7281         } while_each_thread(t, p);
7282
7283         read_unlock(&tasklist_lock);
7284 }
7285
7286 /*
7287  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7288  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7289  * Used by CPU offline code.
7290  */
7291 void sched_idle_next(void)
7292 {
7293         int this_cpu = smp_processor_id();
7294         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7295         struct task_struct *p = rq->idle;
7296         unsigned long flags;
7297
7298         /* cpu has to be offline */
7299         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7300
7301         /*
7302          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7303          * and interrupts disabled on the current cpu.
7304          */
7305         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7306
7307         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7308
7309         update_rq_clock(rq);
7310         activate_task(rq, p, 0);
7311
7312         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7313 }
7314
7315 /*
7316  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7317  * offline.
7318  */
7319 void idle_task_exit(void)
7320 {
7321         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7322
7323         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7324
7325         if (mm != &init_mm)
7326                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7327         mmdrop(mm);
7328 }
7329
7330 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7331 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7332 {
7333         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7334
7335         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7336         BUG_ON(!p->exit_state);
7337
7338         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7339         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7340
7341         get_task_struct(p);
7342
7343         /*
7344          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7345          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7346          * fine.
7347          */
7348         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7349         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7350         spin_lock_irq(&rq->lock);
7351
7352         put_task_struct(p);
7353 }
7354
7355 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7356 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7357 {
7358         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7359         struct task_struct *next;
7360
7361         for ( ; ; ) {
7362                 if (!rq->nr_running)
7363                         break;
7364                 update_rq_clock(rq);
7365                 next = pick_next_task(rq);
7366                 if (!next)
7367                         break;
7368                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7369                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7370
7371         }
7372 }
7373
7374 /*
7375  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7376  */
7377 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7378 {
7379         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7380         rq->calc_load_active = 0;
7381 }
7382 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7383
7384 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7385
7386 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7387         {
7388                 .procname       = "sched_domain",
7389                 .mode           = 0555,
7390         },
7391         {0, },
7392 };
7393
7394 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7395         {
7396                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7397                 .procname       = "kernel",
7398                 .mode           = 0555,
7399                 .child          = sd_ctl_dir,
7400         },
7401         {0, },
7402 };
7403
7404 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7405 {
7406         struct ctl_table *entry =
7407                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7408
7409         return entry;
7410 }
7411
7412 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7413 {
7414         struct ctl_table *entry;
7415
7416         /*
7417          * In the intermediate directories, both the child directory and
7418          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7419          * will always be set. In the lowest directory the names are
7420          * static strings and all have proc handlers.
7421          */
7422         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7423                 if (entry->child)
7424                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7425                 if (entry->proc_handler == NULL)
7426                         kfree(entry->procname);
7427         }
7428
7429         kfree(*tablep);
7430         *tablep = NULL;
7431 }
7432
7433 static void
7434 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7435                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7436                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7437 {
7438         entry->procname = procname;
7439         entry->data = data;
7440         entry->maxlen = maxlen;
7441         entry->mode = mode;
7442         entry->proc_handler = proc_handler;
7443 }
7444
7445 static struct ctl_table *
7446 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7447 {
7448         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7449
7450         if (table == NULL)
7451                 return NULL;
7452
7453         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7454                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7455         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7456                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7457         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7459         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7461         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7463         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7465         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7466                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7467         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7468                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7469         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7471         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7472                 &sd->cache_nice_tries,
7473                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7474         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7475                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7476         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7477                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7478         /* &table[12] is terminator */
7479
7480         return table;
7481 }
7482
7483 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7484 {
7485         struct ctl_table *entry, *table;
7486         struct sched_domain *sd;
7487         int domain_num = 0, i;
7488         char buf[32];
7489
7490         for_each_domain(cpu, sd)
7491                 domain_num++;
7492         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7493         if (table == NULL)
7494                 return NULL;
7495
7496         i = 0;
7497         for_each_domain(cpu, sd) {
7498                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7499                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7500                 entry->mode = 0555;
7501                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7502                 entry++;
7503                 i++;
7504         }
7505         return table;
7506 }
7507
7508 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7509 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7510 {
7511         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7512         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7513         char buf[32];
7514
7515         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7516         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7517
7518         if (entry == NULL)
7519                 return;
7520
7521         for_each_online_cpu(i) {
7522                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7523                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7524                 entry->mode = 0555;
7525                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7526                 entry++;
7527         }
7528
7529         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7530         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7531 }
7532
7533 /* may be called multiple times per register */
7534 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7535 {
7536         if (sd_sysctl_header)
7537                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7538         sd_sysctl_header = NULL;
7539         if (sd_ctl_dir[0].child)
7540                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7541 }
7542 #else
7543 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7544 {
7545 }
7546 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7547 {
7548 }
7549 #endif
7550
7551 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7552 {
7553         if (!rq->online) {
7554                 const struct sched_class *class;
7555
7556                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7557                 rq->online = 1;
7558
7559                 for_each_class(class) {
7560                         if (class->rq_online)
7561                                 class->rq_online(rq);
7562                 }
7563         }
7564 }
7565
7566 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7567 {
7568         if (rq->online) {
7569                 const struct sched_class *class;
7570
7571                 for_each_class(class) {
7572                         if (class->rq_offline)
7573                                 class->rq_offline(rq);
7574                 }
7575
7576                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7577                 rq->online = 0;
7578         }
7579 }
7580
7581 /*
7582  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7583  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7584  */
7585 static int __cpuinit
7586 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7587 {
7588         struct task_struct *p;
7589         int cpu = (long)hcpu;
7590         unsigned long flags;
7591         struct rq *rq;
7592
7593         switch (action) {
7594
7595         case CPU_UP_PREPARE:
7596         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7597                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7598                 if (IS_ERR(p))
7599                         return NOTIFY_BAD;
7600                 kthread_bind(p, cpu);
7601                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7602                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7603                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7604                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7605                 get_task_struct(p);
7606                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7607                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7608                 break;
7609
7610         case CPU_ONLINE:
7611         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7612                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7613                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7614
7615                 /* Update our root-domain */
7616                 rq = cpu_rq(cpu);
7617                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7618                 if (rq->rd) {
7619                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7620
7621                         set_rq_online(rq);
7622                 }
7623                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7624                 break;
7625
7626 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7627         case CPU_UP_CANCELED:
7628         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7629                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7630                         break;
7631                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7632                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7633                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7634                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7635                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7636                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7637                 break;
7638
7639         case CPU_DEAD:
7640         case CPU_DEAD_FROZEN:
7641                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7642                 migrate_live_tasks(cpu);
7643                 rq = cpu_rq(cpu);
7644                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7645                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7646                 rq->migration_thread = NULL;
7647                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7648                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7649                 update_rq_clock(rq);
7650                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7651                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7652                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7653                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7654                 migrate_dead_tasks(cpu);
7655                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7656                 cpuset_unlock();
7657                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7658                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7659                 calc_global_load_remove(rq);
7660                 /*
7661                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7662                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7663                  * the requestors.
7664                  */
7665                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7666                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7667                         struct migration_req *req;
7668
7669                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7670                                          struct migration_req, list);
7671                         list_del_init(&req->list);
7672                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7673                         complete(&req->done);
7674                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7675                 }
7676                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7677                 break;
7678
7679         case CPU_DYING:
7680         case CPU_DYING_FROZEN:
7681                 /* Update our root-domain */
7682                 rq = cpu_rq(cpu);
7683                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7684                 if (rq->rd) {
7685                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7686                         set_rq_offline(rq);
7687                 }
7688                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7689                 break;
7690 #endif
7691         }
7692         return NOTIFY_OK;
7693 }
7694
7695 /*
7696  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7697  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7698  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7699  */
7700 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7701         .notifier_call = migration_call,
7702         .priority = 10
7703 };
7704
7705 static int __init migration_init(void)
7706 {
7707         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7708         int err;
7709
7710         /* Start one for the boot CPU: */
7711         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7712         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7713         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7714         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7715
7716         return 0;
7717 }
7718 early_initcall(migration_init);
7719 #endif
7720
7721 #ifdef CONFIG_SMP
7722
7723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7724
7725 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7726                                   struct cpumask *groupmask)
7727 {
7728         struct sched_group *group = sd->groups;
7729         char str[256];
7730
7731         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7732         cpumask_clear(groupmask);
7733
7734         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7735
7736         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7737                 printk("does not load-balance\n");
7738                 if (sd->parent)
7739                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7740                                         " has parent");
7741                 return -1;
7742         }
7743
7744         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7745
7746         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7747                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7748                                 "CPU%d\n", cpu);
7749         }
7750         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7751                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7752                                 " CPU%d\n", cpu);
7753         }
7754
7755         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7756         do {
7757                 if (!group) {
7758                         printk("\n");
7759                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7760                         break;
7761                 }
7762
7763                 if (!group->__cpu_power) {
7764                         printk(KERN_CONT "\n");
7765                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7766                                         "set\n");
7767                         break;
7768                 }
7769
7770                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7771                         printk(KERN_CONT "\n");
7772                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7773                         break;
7774                 }
7775
7776                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7777                         printk(KERN_CONT "\n");
7778                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7779                         break;
7780                 }
7781
7782                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7783
7784                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7785
7786                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7787                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7788                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7789                                 group->__cpu_power);
7790                 }
7791
7792                 group = group->next;
7793         } while (group != sd->groups);
7794         printk(KERN_CONT "\n");
7795
7796         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7797                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7798
7799         if (sd->parent &&
7800             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7801                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7802                         "of domain->span\n");
7803         return 0;
7804 }
7805
7806 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7807 {
7808         cpumask_var_t groupmask;
7809         int level = 0;
7810
7811         if (!sd) {
7812                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7813                 return;
7814         }
7815
7816         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7817
7818         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7819                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7820                 return;
7821         }
7822
7823         for (;;) {
7824                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7825                         break;
7826                 level++;
7827                 sd = sd->parent;
7828                 if (!sd)
7829                         break;
7830         }
7831         free_cpumask_var(groupmask);
7832 }
7833 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7834 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7835 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7836
7837 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7838 {
7839         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7840                 return 1;
7841
7842         /* Following flags need at least 2 groups */
7843         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7844                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7845                          SD_BALANCE_FORK |
7846                          SD_BALANCE_EXEC |
7847                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7848                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7849                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7850                         return 0;
7851         }
7852
7853         /* Following flags don't use groups */
7854         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7855                          SD_WAKE_AFFINE |
7856                          SD_WAKE_BALANCE))
7857                 return 0;
7858
7859         return 1;
7860 }
7861
7862 static int
7863 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7864 {
7865         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7866
7867         if (sd_degenerate(parent))
7868                 return 1;
7869
7870         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7871                 return 0;
7872
7873         /* Does parent contain flags not in child? */
7874         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7875         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7876                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7877         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7878         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7879                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7880                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7881                                 SD_BALANCE_FORK |
7882                                 SD_BALANCE_EXEC |
7883                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7884                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7885                 if (nr_node_ids == 1)
7886                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7887         }
7888         if (~cflags & pflags)
7889                 return 0;
7890
7891         return 1;
7892 }
7893
7894 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7895 {
7896         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7897
7898         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7899         free_cpumask_var(rd->online);
7900         free_cpumask_var(rd->span);
7901         kfree(rd);
7902 }
7903
7904 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7905 {
7906         struct root_domain *old_rd = NULL;
7907         unsigned long flags;
7908
7909         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7910
7911         if (rq->rd) {
7912                 old_rd = rq->rd;
7913
7914                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7915                         set_rq_offline(rq);
7916
7917                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7918
7919                 /*
7920                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7921                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7922                  * in this function:
7923                  */
7924                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7925                         old_rd = NULL;
7926         }
7927
7928         atomic_inc(&rd->refcount);
7929         rq->rd = rd;
7930
7931         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7932         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
7933                 set_rq_online(rq);
7934
7935         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7936
7937         if (old_rd)
7938                 free_rootdomain(old_rd);
7939 }
7940
7941 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7942 {
7943         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7944
7945         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7946
7947         if (bootmem)
7948                 gfp = GFP_NOWAIT;
7949
7950         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7951                 goto out;
7952         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7953                 goto free_span;
7954         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7955                 goto free_online;
7956
7957         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7958                 goto free_rto_mask;
7959         return 0;
7960
7961 free_rto_mask:
7962         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7963 free_online:
7964         free_cpumask_var(rd->online);
7965 free_span:
7966         free_cpumask_var(rd->span);
7967 out:
7968         return -ENOMEM;
7969 }
7970
7971 static void init_defrootdomain(void)
7972 {
7973         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7974
7975         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7976 }
7977
7978 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7979 {
7980         struct root_domain *rd;
7981
7982         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7983         if (!rd)
7984                 return NULL;
7985
7986         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7987                 kfree(rd);
7988                 return NULL;
7989         }
7990
7991         return rd;
7992 }
7993
7994 /*
7995  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7996  * hold the hotplug lock.
7997  */
7998 static void
7999 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8000 {
8001         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8002         struct sched_domain *tmp;
8003
8004         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8005         for (tmp = sd; tmp; ) {
8006                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8007                 if (!parent)
8008                         break;
8009
8010                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8011                         tmp->parent = parent->parent;
8012                         if (parent->parent)
8013                                 parent->parent->child = tmp;
8014                 } else
8015                         tmp = tmp->parent;
8016         }
8017
8018         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8019                 sd = sd->parent;
8020                 if (sd)
8021                         sd->child = NULL;
8022         }
8023
8024         sched_domain_debug(sd, cpu);
8025
8026         rq_attach_root(rq, rd);
8027         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8028 }
8029
8030 /* cpus with isolated domains */
8031 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8032
8033 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8034 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8035 {
8036         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8037         return 1;
8038 }
8039
8040 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8041
8042 /*
8043  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8044  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8045  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8046  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8047  *
8048  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8049  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8050  * and ->cpu_power to 0.
8051  */
8052 static void
8053 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8054                         const struct cpumask *cpu_map,
8055                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8056                                         struct sched_group **sg,
8057                                         struct cpumask *tmpmask),
8058                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8059 {
8060         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8061         int i;
8062
8063         cpumask_clear(covered);
8064
8065         for_each_cpu(i, span) {
8066                 struct sched_group *sg;
8067                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8068                 int j;
8069
8070                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8071                         continue;
8072
8073                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8074                 sg->__cpu_power = 0;
8075
8076                 for_each_cpu(j, span) {
8077                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8078                                 continue;
8079
8080                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8081                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8082                 }
8083                 if (!first)
8084                         first = sg;
8085                 if (last)
8086                         last->next = sg;
8087                 last = sg;
8088         }
8089         last->next = first;
8090 }
8091
8092 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8093
8094 #ifdef CONFIG_NUMA
8095
8096 /**
8097  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8098  * @node: node whose sched_domain we're building
8099  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8100  *
8101  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8102  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8103  *
8104  * Should use nodemask_t.
8105  */
8106 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8107 {
8108         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8109
8110         min_val = INT_MAX;
8111
8112         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8113                 /* Start at @node */
8114                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8115
8116                 if (!nr_cpus_node(n))
8117                         continue;
8118
8119                 /* Skip already used nodes */
8120                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8121                         continue;
8122
8123                 /* Simple min distance search */
8124                 val = node_distance(node, n);
8125
8126                 if (val < min_val) {
8127                         min_val = val;
8128                         best_node = n;
8129                 }
8130         }
8131
8132         node_set(best_node, *used_nodes);
8133         return best_node;
8134 }
8135
8136 /**
8137  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8138  * @node: node whose cpumask we're constructing
8139  * @span: resulting cpumask
8140  *
8141  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8142  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8143  * out optimally.
8144  */
8145 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8146 {
8147         nodemask_t used_nodes;
8148         int i;
8149
8150         cpumask_clear(span);
8151         nodes_clear(used_nodes);
8152
8153         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8154         node_set(node, used_nodes);
8155
8156         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8157                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8158
8159                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8160         }
8161 }
8162 #endif /* CONFIG_NUMA */
8163
8164 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8165
8166 /*
8167  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8168  *
8169  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8170  *   and struct sched_domain. )
8171  */
8172 struct static_sched_group {
8173         struct sched_group sg;
8174         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8175 };
8176
8177 struct static_sched_domain {
8178         struct sched_domain sd;
8179         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8180 };
8181
8182 /*
8183  * SMT sched-domains:
8184  */
8185 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8186 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8187 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8188
8189 static int
8190 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8191                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8192 {
8193         if (sg)
8194                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8195         return cpu;
8196 }
8197 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8198
8199 /*
8200  * multi-core sched-domains:
8201  */
8202 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8203 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8204 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8205 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8206
8207 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8208 static int
8209 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8210                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8211 {
8212         int group;
8213
8214         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8215         group = cpumask_first(mask);
8216         if (sg)
8217                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8218         return group;
8219 }
8220 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8221 static int
8222 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8223                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8224 {
8225         if (sg)
8226                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8227         return cpu;
8228 }
8229 #endif
8230
8231 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8232 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8233
8234 static int
8235 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8236                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8237 {
8238         int group;
8239 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8240         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8241         group = cpumask_first(mask);
8242 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8243         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8244         group = cpumask_first(mask);
8245 #else
8246         group = cpu;
8247 #endif
8248         if (sg)
8249                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8250         return group;
8251 }
8252
8253 #ifdef CONFIG_NUMA
8254 /*
8255  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8256  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8257  * gets dynamically allocated.
8258  */
8259 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8260 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8261
8262 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8263 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8264
8265 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8266                                  struct sched_group **sg,
8267                                  struct cpumask *nodemask)
8268 {
8269         int group;
8270
8271         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8272         group = cpumask_first(nodemask);
8273
8274         if (sg)
8275                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8276         return group;
8277 }
8278
8279 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8280 {
8281         struct sched_group *sg = group_head;
8282         int j;
8283
8284         if (!sg)
8285                 return;
8286         do {
8287                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8288                         struct sched_domain *sd;
8289
8290                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8291                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8292                                 /*
8293                                  * Only add "power" once for each
8294                                  * physical package.
8295                                  */
8296                                 continue;
8297                         }
8298
8299                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8300                 }
8301                 sg = sg->next;
8302         } while (sg != group_head);
8303 }
8304 #endif /* CONFIG_NUMA */
8305
8306 #ifdef CONFIG_NUMA
8307 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8308 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8309                               struct cpumask *nodemask)
8310 {
8311         int cpu, i;
8312
8313         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8314                 struct sched_group **sched_group_nodes
8315                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8316
8317                 if (!sched_group_nodes)
8318                         continue;
8319
8320                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8321                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8322
8323                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8324                         if (cpumask_empty(nodemask))
8325                                 continue;
8326
8327                         if (sg == NULL)
8328                                 continue;
8329                         sg = sg->next;
8330 next_sg:
8331                         oldsg = sg;
8332                         sg = sg->next;
8333                         kfree(oldsg);
8334                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8335                                 goto next_sg;
8336                 }
8337                 kfree(sched_group_nodes);
8338                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8339         }
8340 }
8341 #else /* !CONFIG_NUMA */
8342 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8343                               struct cpumask *nodemask)
8344 {
8345 }
8346 #endif /* CONFIG_NUMA */
8347
8348 /*
8349  * Initialize sched groups cpu_power.
8350  *
8351  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8352  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8353  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8354  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8355  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8356  * less cpu_power.
8357  *
8358  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8359  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8360  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8361  */
8362 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8363 {
8364         struct sched_domain *child;
8365         struct sched_group *group;
8366
8367         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8368
8369         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8370                 return;
8371
8372         child = sd->child;
8373
8374         sd->groups->__cpu_power = 0;
8375
8376         /*
8377          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8378          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8379          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8380          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8381          * same sched domain.
8382          */
8383         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8384                        (child->flags &
8385                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8386                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8387                 return;
8388         }
8389
8390         /*
8391          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8392          */
8393         group = child->groups;
8394         do {
8395                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8396                 group = group->next;
8397         } while (group != child->groups);
8398 }
8399
8400 /*
8401  * Initializers for schedule domains
8402  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8403  */
8404
8405 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8406 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8407 #else
8408 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8409 #endif
8410
8411 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8412
8413 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8414 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8415 {                                                               \
8416         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8417         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8418         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8419         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8420 }
8421
8422 SD_INIT_FUNC(CPU)
8423 #ifdef CONFIG_NUMA
8424  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8425  SD_INIT_FUNC(NODE)
8426 #endif
8427 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8428  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8429 #endif
8430 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8431  SD_INIT_FUNC(MC)
8432 #endif
8433
8434 static int default_relax_domain_level = -1;
8435
8436 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8437 {
8438         unsigned long val;
8439
8440         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8441         if (val < SD_LV_MAX)
8442                 default_relax_domain_level = val;
8443
8444         return 1;
8445 }
8446 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8447
8448 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8449                                  struct sched_domain_attr *attr)
8450 {
8451         int request;
8452
8453         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8454                 if (default_relax_domain_level < 0)
8455                         return;
8456                 else
8457                         request = default_relax_domain_level;
8458         } else
8459                 request = attr->relax_domain_level;
8460         if (request < sd->level) {
8461                 /* turn off idle balance on this domain */
8462                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8463         } else {
8464                 /* turn on idle balance on this domain */
8465                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8466         }
8467 }
8468
8469 /*
8470  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8471  * to the individual cpus
8472  */
8473 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8474                                  struct sched_domain_attr *attr)
8475 {
8476         int i, err = -ENOMEM;
8477         struct root_domain *rd;
8478         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8479                 tmpmask;
8480 #ifdef CONFIG_NUMA
8481         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8482         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8483         int sd_allnodes = 0;
8484
8485         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8486                 goto out;
8487         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8488                 goto free_domainspan;
8489         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8490                 goto free_covered;
8491 #endif
8492
8493         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8494                 goto free_notcovered;
8495         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8496                 goto free_nodemask;
8497         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8498                 goto free_this_sibling_map;
8499         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8500                 goto free_this_core_map;
8501         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8502                 goto free_send_covered;
8503
8504 #ifdef CONFIG_NUMA
8505         /*
8506          * Allocate the per-node list of sched groups
8507          */
8508         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8509                                     GFP_KERNEL);
8510         if (!sched_group_nodes) {
8511                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8512                 goto free_tmpmask;
8513         }
8514 #endif
8515
8516         rd = alloc_rootdomain();
8517         if (!rd) {
8518                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8519                 goto free_sched_groups;
8520         }
8521
8522 #ifdef CONFIG_NUMA
8523         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8524 #endif
8525
8526         /*
8527          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8528          */
8529         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8530                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8531
8532                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8533
8534 #ifdef CONFIG_NUMA
8535                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8536                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8537                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8538                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8539                         set_domain_attribute(sd, attr);
8540                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8541                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8542                         p = sd;
8543                         sd_allnodes = 1;
8544                 } else
8545                         p = NULL;
8546
8547                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8548                 SD_INIT(sd, NODE);
8549                 set_domain_attribute(sd, attr);
8550                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8551                 sd->parent = p;
8552                 if (p)
8553                         p->child = sd;
8554                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8555                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8556 #endif
8557
8558                 p = sd;
8559                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8560                 SD_INIT(sd, CPU);
8561                 set_domain_attribute(sd, attr);
8562                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8563                 sd->parent = p;
8564                 if (p)
8565                         p->child = sd;
8566                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8567
8568 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8569                 p = sd;
8570                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8571                 SD_INIT(sd, MC);
8572                 set_domain_attribute(sd, attr);
8573                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8574                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8575                 sd->parent = p;
8576                 p->child = sd;
8577                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8578 #endif
8579
8580 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8581                 p = sd;
8582                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8583                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8584                 set_domain_attribute(sd, attr);
8585                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8586                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8587                 sd->parent = p;
8588                 p->child = sd;
8589                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8590 #endif
8591         }
8592
8593 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8594         /* Set up CPU (sibling) groups */
8595         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8596                 cpumask_and(this_sibling_map,
8597                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8598                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8599                         continue;
8600
8601                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8602                                         &cpu_to_cpu_group,
8603                                         send_covered, tmpmask);
8604         }
8605 #endif
8606
8607 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8608         /* Set up multi-core groups */
8609         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8610                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8611                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8612                         continue;
8613
8614                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8615                                         &cpu_to_core_group,
8616                                         send_covered, tmpmask);
8617         }
8618 #endif
8619
8620         /* Set up physical groups */
8621         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8622                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8623                 if (cpumask_empty(nodemask))
8624                         continue;
8625
8626                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8627                                         &cpu_to_phys_group,
8628                                         send_covered, tmpmask);
8629         }
8630
8631 #ifdef CONFIG_NUMA
8632         /* Set up node groups */
8633         if (sd_allnodes) {
8634                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8635                                         &cpu_to_allnodes_group,
8636                                         send_covered, tmpmask);
8637         }
8638
8639         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8640                 /* Set up node groups */
8641                 struct sched_group *sg, *prev;
8642                 int j;
8643
8644                 cpumask_clear(covered);
8645                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8646                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8647                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8648                         continue;
8649                 }
8650
8651                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8652                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8653
8654                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8655                                   GFP_KERNEL, i);
8656                 if (!sg) {
8657                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8658                                 "node %d\n", i);
8659                         goto error;
8660                 }
8661                 sched_group_nodes[i] = sg;
8662                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8663                         struct sched_domain *sd;
8664
8665                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8666                         sd->groups = sg;
8667                 }
8668                 sg->__cpu_power = 0;
8669                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8670                 sg->next = sg;
8671                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8672                 prev = sg;
8673
8674                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8675                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8676
8677                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8678                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8679                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8680                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8681                                 break;
8682
8683                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8684                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8685                                 continue;
8686
8687                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8688                                           cpumask_size(),
8689                                           GFP_KERNEL, i);
8690                         if (!sg) {
8691                                 printk(KERN_WARNING
8692                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8693                                 goto error;
8694                         }
8695                         sg->__cpu_power = 0;
8696                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8697                         sg->next = prev->next;
8698                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8699                         prev->next = sg;
8700                         prev = sg;
8701                 }
8702         }
8703 #endif
8704
8705         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8706 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8707         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8708                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8709
8710                 init_sched_groups_power(i, sd);
8711         }
8712 #endif
8713 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8714         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8715                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8716
8717                 init_sched_groups_power(i, sd);
8718         }
8719 #endif
8720
8721         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8722                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8723
8724                 init_sched_groups_power(i, sd);
8725         }
8726
8727 #ifdef CONFIG_NUMA
8728         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8729                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8730
8731         if (sd_allnodes) {
8732                 struct sched_group *sg;
8733
8734                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8735                                                                 tmpmask);
8736                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8737         }
8738 #endif
8739
8740         /* Attach the domains */
8741         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8742                 struct sched_domain *sd;
8743 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8744                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8745 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8746                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8747 #else
8748                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8749 #endif
8750                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8751         }
8752
8753         err = 0;
8754
8755 free_tmpmask:
8756         free_cpumask_var(tmpmask);
8757 free_send_covered:
8758         free_cpumask_var(send_covered);
8759 free_this_core_map:
8760         free_cpumask_var(this_core_map);
8761 free_this_sibling_map:
8762         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8763 free_nodemask:
8764         free_cpumask_var(nodemask);
8765 free_notcovered:
8766 #ifdef CONFIG_NUMA
8767         free_cpumask_var(notcovered);
8768 free_covered:
8769         free_cpumask_var(covered);
8770 free_domainspan:
8771         free_cpumask_var(domainspan);
8772 out:
8773 #endif
8774         return err;
8775
8776 free_sched_groups:
8777 #ifdef CONFIG_NUMA
8778         kfree(sched_group_nodes);
8779 #endif
8780         goto free_tmpmask;
8781
8782 #ifdef CONFIG_NUMA
8783 error:
8784         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8785         free_rootdomain(rd);
8786         goto free_tmpmask;
8787 #endif
8788 }
8789
8790 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8791 {
8792         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8793 }
8794
8795 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8796 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8797 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8798                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8799
8800 /*
8801  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8802  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8803  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8804  */
8805 static cpumask_var_t fallback_doms;
8806
8807 /*
8808  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8809  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8810  * or 0 if it stayed the same.
8811  */
8812 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8813 {
8814         return 0;
8815 }
8816
8817 /*
8818  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8819  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8820  * exclude other special cases in the future.
8821  */
8822 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8823 {
8824         int err;
8825
8826         arch_update_cpu_topology();
8827         ndoms_cur = 1;
8828         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8829         if (!doms_cur)
8830                 doms_cur = fallback_doms;
8831         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8832         dattr_cur = NULL;
8833         err = build_sched_domains(doms_cur);
8834         register_sched_domain_sysctl();
8835
8836         return err;
8837 }
8838
8839 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8840                                        struct cpumask *tmpmask)
8841 {
8842         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8843 }
8844
8845 /*
8846  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8847  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8848  */
8849 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8850 {
8851         /* Save because hotplug lock held. */
8852         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8853         int i;
8854
8855         for_each_cpu(i, cpu_map)
8856                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8857         synchronize_sched();
8858         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8859 }
8860
8861 /* handle null as "default" */
8862 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8863                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8864 {
8865         struct sched_domain_attr tmp;
8866
8867         /* fast path */
8868         if (!new && !cur)
8869                 return 1;
8870
8871         tmp = SD_ATTR_INIT;
8872         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8873                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8874                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8875 }
8876
8877 /*
8878  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8879  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8880  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8881  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8882  *
8883  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8884  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8885  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8886  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8887  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8888  * it as it is.
8889  *
8890  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8891  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8892  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8893  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8894  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8895  * to be rebuilt.
8896  *
8897  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8898  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8899  * and it will not create the default domain.
8900  *
8901  * Call with hotplug lock held
8902  */
8903 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8904 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8905                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8906 {
8907         int i, j, n;
8908         int new_topology;
8909
8910         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8911
8912         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8913         unregister_sched_domain_sysctl();
8914
8915         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8916         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8917
8918         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8919
8920         /* Destroy deleted domains */
8921         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8922                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8923                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8924                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8925                                 goto match1;
8926                 }
8927                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8928                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8929 match1:
8930                 ;
8931         }
8932
8933         if (doms_new == NULL) {
8934                 ndoms_cur = 0;
8935                 doms_new = fallback_doms;
8936                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8937                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8938         }
8939
8940         /* Build new domains */
8941         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8942                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8943                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8944                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8945                                 goto match2;
8946                 }
8947                 /* no match - add a new doms_new */
8948                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8949                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8950 match2:
8951                 ;
8952         }
8953
8954         /* Remember the new sched domains */
8955         if (doms_cur != fallback_doms)
8956                 kfree(doms_cur);
8957         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8958         doms_cur = doms_new;
8959         dattr_cur = dattr_new;
8960         ndoms_cur = ndoms_new;
8961
8962         register_sched_domain_sysctl();
8963
8964         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8965 }
8966
8967 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8968 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8969 {
8970         get_online_cpus();
8971
8972         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8973         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8974
8975         rebuild_sched_domains();
8976         put_online_cpus();
8977 }
8978
8979 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8980 {
8981         unsigned int level = 0;
8982
8983         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8984                 return -EINVAL;
8985
8986         /*
8987          * level is always be positive so don't check for
8988          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8989          * What happens on 0 or 1 byte write,
8990          * need to check for count as well?
8991          */
8992
8993         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8994                 return -EINVAL;
8995
8996         if (smt)
8997                 sched_smt_power_savings = level;
8998         else
8999                 sched_mc_power_savings = level;
9000
9001         arch_reinit_sched_domains();
9002
9003         return count;
9004 }
9005
9006 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9007 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9008                                            char *page)
9009 {
9010         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9011 }
9012 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9013                                             const char *buf, size_t count)
9014 {
9015         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9016 }
9017 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9018                          sched_mc_power_savings_show,
9019                          sched_mc_power_savings_store);
9020 #endif
9021
9022 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9023 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9024                                             char *page)
9025 {
9026         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9027 }
9028 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9029                                              const char *buf, size_t count)
9030 {
9031         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9032 }
9033 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9034                    sched_smt_power_savings_show,
9035                    sched_smt_power_savings_store);
9036 #endif
9037
9038 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9039 {
9040         int err = 0;
9041
9042 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9043         if (smt_capable())
9044                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9045                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9046 #endif
9047 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9048         if (!err && mc_capable())
9049                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9050                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9051 #endif
9052         return err;
9053 }
9054 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9055
9056 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9057 /*
9058  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9059  * When cpusets are enabled they take over this function.
9060  */
9061 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9062                                 unsigned long action, void *hcpu)
9063 {
9064         switch (action) {
9065         case CPU_ONLINE:
9066         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9067         case CPU_DEAD:
9068         case CPU_DEAD_FROZEN:
9069                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9070                 return NOTIFY_OK;
9071
9072         default:
9073                 return NOTIFY_DONE;
9074         }
9075 }
9076 #endif
9077
9078 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9079                                 unsigned long action, void *hcpu)
9080 {
9081         int cpu = (int)(long)hcpu;
9082
9083         switch (action) {
9084         case CPU_DOWN_PREPARE:
9085         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9086                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9087                 return NOTIFY_OK;
9088
9089         case CPU_DOWN_FAILED:
9090         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9091         case CPU_ONLINE:
9092         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9093                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9094                 return NOTIFY_OK;
9095
9096         default:
9097                 return NOTIFY_DONE;
9098         }
9099 }
9100
9101 void __init sched_init_smp(void)
9102 {
9103         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9104
9105         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9106
9107 #if defined(CONFIG_NUMA)
9108         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9109                                                                 GFP_KERNEL);
9110         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9111 #endif
9112         get_online_cpus();
9113         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9114         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9115         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9116         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9117                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9118         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9119         put_online_cpus();
9120
9121 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9122         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9123         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9124 #endif
9125
9126         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9127         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9128
9129         init_hrtick();
9130
9131         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9132         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9133                 BUG();
9134         sched_init_granularity();
9135         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9136
9137         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9138         init_sched_rt_class();
9139 }
9140 #else
9141 void __init sched_init_smp(void)
9142 {
9143         sched_init_granularity();
9144 }
9145 #endif /* CONFIG_SMP */
9146
9147 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9148
9149 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9150 {
9151         return in_lock_functions(addr) ||
9152                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9153                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9154 }
9155
9156 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9157 {
9158         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9159         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9160 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9161         cfs_rq->rq = rq;
9162 #endif
9163         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9164 }
9165
9166 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9167 {
9168         struct rt_prio_array *array;
9169         int i;
9170
9171         array = &rt_rq->active;
9172         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9173                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9174                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9175         }
9176         /* delimiter for bitsearch: */
9177         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9178
9179 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9180         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9181 #ifdef CONFIG_SMP
9182         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9183 #endif
9184 #endif
9185 #ifdef CONFIG_SMP
9186         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9187         rt_rq->overloaded = 0;
9188         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9189 #endif
9190
9191         rt_rq->rt_time = 0;
9192         rt_rq->rt_throttled = 0;
9193         rt_rq->rt_runtime = 0;
9194         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9195
9196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9197         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9198         rt_rq->rq = rq;
9199 #endif
9200 }
9201
9202 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9203 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9204                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9205                                 struct sched_entity *parent)
9206 {
9207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9208         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9209         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9210         cfs_rq->tg = tg;
9211         if (add)
9212                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9213
9214         tg->se[cpu] = se;
9215         /* se could be NULL for init_task_group */
9216         if (!se)
9217                 return;
9218
9219         if (!parent)
9220                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9221         else
9222                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9223
9224         se->my_q = cfs_rq;
9225         se->load.weight = tg->shares;
9226         se->load.inv_weight = 0;
9227         se->parent = parent;
9228 }
9229 #endif
9230
9231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9232 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9233                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9234                 struct sched_rt_entity *parent)
9235 {
9236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9237
9238         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9239         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9240         rt_rq->tg = tg;
9241         rt_rq->rt_se = rt_se;
9242         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9243         if (add)
9244                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9245
9246         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9247         if (!rt_se)
9248                 return;
9249
9250         if (!parent)
9251                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9252         else
9253                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9254
9255         rt_se->my_q = rt_rq;
9256         rt_se->parent = parent;
9257         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9258 }
9259 #endif
9260
9261 void __init sched_init(void)
9262 {
9263         int i, j;
9264         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9265
9266 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9267         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9268 #endif
9269 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9270         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9271 #endif
9272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9273         alloc_size *= 2;
9274 #endif
9275 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9276         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9277 #endif
9278         /*
9279          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9280          * we use alloc_bootmem().
9281          */
9282         if (alloc_size) {
9283                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9284
9285 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9286                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9287                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9288
9289                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9290                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9291
9292 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9293                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9294                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9295
9296                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9297                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9298 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9300 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9301                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9302                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9303
9304                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9305                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9306
9307 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9308                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9309                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9310
9311                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9312                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9313 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9314 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9315 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9316                 for_each_possible_cpu(i) {
9317                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9318                         ptr += cpumask_size();
9319                 }
9320 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9321         }
9322
9323 #ifdef CONFIG_SMP
9324         init_defrootdomain();
9325 #endif
9326
9327         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9328                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9329
9330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9331         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9332                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9334         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9335                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9336 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9337 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9338
9339 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9340         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9341         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9342
9343 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9344         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9345         init_task_group.parent = &root_task_group;
9346         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9347 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9348 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9349
9350         for_each_possible_cpu(i) {
9351                 struct rq *rq;
9352
9353                 rq = cpu_rq(i);
9354                 spin_lock_init(&rq->lock);
9355                 rq->nr_running = 0;
9356                 rq->calc_load_active = 0;
9357                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9358                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9359                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9360 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9361                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9362                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9363 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9364                 /*
9365                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9366                  *
9367                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9368                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9369                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9370                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9371                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9372                  * (se->load.weight).
9373                  *
9374                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9375                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9376                  * then A0's share of the cpu resource is:
9377                  *
9378                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9379                  *
9380                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9381                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9382                  */
9383                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9384 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9385                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9386                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9387                 /*
9388                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9389                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9390                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9391                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9392                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9393                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9394                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9395                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9396                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9397                  */
9398                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9399                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9400                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9401                                 root_task_group.se[i]);
9402
9403 #endif
9404 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9405
9406                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9408                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9409 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9410                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9411 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9412                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9413                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9414                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9415                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9416                                 root_task_group.rt_se[i]);
9417 #endif
9418 #endif
9419
9420                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9421                         rq->cpu_load[j] = 0;
9422 #ifdef CONFIG_SMP
9423                 rq->sd = NULL;
9424                 rq->rd = NULL;
9425                 rq->post_schedule = 0;
9426                 rq->active_balance = 0;
9427                 rq->next_balance = jiffies;
9428                 rq->push_cpu = 0;
9429                 rq->cpu = i;
9430                 rq->online = 0;
9431                 rq->migration_thread = NULL;
9432                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9433                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9434 #endif
9435                 init_rq_hrtick(rq);
9436                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9437         }
9438
9439         set_load_weight(&init_task);
9440
9441 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9442         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9443 #endif
9444
9445 #ifdef CONFIG_SMP
9446         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9447 #endif
9448
9449 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9450         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9451 #endif
9452
9453         /*
9454          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9455          */
9456         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9457         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9458
9459         /*
9460          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9461          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9462          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9463          * when this runqueue becomes "idle".
9464          */
9465         init_idle(current, smp_processor_id());
9466
9467         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9468
9469         /*
9470          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9471          */
9472         current->sched_class = &fair_sched_class;
9473
9474         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9475         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9476 #ifdef CONFIG_SMP
9477 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9478         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9479         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9480 #endif
9481         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9482 #endif /* SMP */
9483
9484         perf_counter_init();
9485
9486         scheduler_running = 1;
9487 }
9488
9489 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9490 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9491 {
9492         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9493
9494         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9495 }
9496
9497 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9498 {
9499 #ifdef in_atomic
9500         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9501
9502         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9503             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9504                 return;
9505         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9506                 return;
9507         prev_jiffy = jiffies;
9508
9509         printk(KERN_ERR
9510                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9511                         file, line);
9512         printk(KERN_ERR
9513                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9514                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9515                         current->pid, current->comm);
9516
9517         debug_show_held_locks(current);
9518         if (irqs_disabled())
9519                 print_irqtrace_events(current);
9520         dump_stack();
9521 #endif
9522 }
9523 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9524 #endif
9525
9526 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9527 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9528 {
9529         int on_rq;
9530
9531         update_rq_clock(rq);
9532         on_rq = p->se.on_rq;
9533         if (on_rq)
9534                 deactivate_task(rq, p, 0);
9535         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9536         if (on_rq) {
9537                 activate_task(rq, p, 0);
9538                 resched_task(rq->curr);
9539         }
9540 }
9541
9542 void normalize_rt_tasks(void)
9543 {
9544         struct task_struct *g, *p;
9545         unsigned long flags;
9546         struct rq *rq;
9547
9548         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9549         do_each_thread(g, p) {
9550                 /*
9551                  * Only normalize user tasks:
9552                  */
9553                 if (!p->mm)
9554                         continue;
9555
9556                 p->se.exec_start                = 0;
9557 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9558                 p->se.wait_start                = 0;
9559                 p->se.sleep_start               = 0;
9560                 p->se.block_start               = 0;
9561 #endif
9562
9563                 if (!rt_task(p)) {
9564                         /*
9565                          * Renice negative nice level userspace
9566                          * tasks back to 0:
9567                          */
9568                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9569                                 set_user_nice(p, 0);
9570                         continue;
9571                 }
9572
9573                 spin_lock(&p->pi_lock);
9574                 rq = __task_rq_lock(p);
9575
9576                 normalize_task(rq, p);
9577
9578                 __task_rq_unlock(rq);
9579                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9580         } while_each_thread(g, p);
9581
9582         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9583 }
9584
9585 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9586
9587 #ifdef CONFIG_IA64
9588 /*
9589  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9590  *
9591  * They can only be called when the whole system has been
9592  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9593  * activity can take place. Using them for anything else would
9594  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9595  * under any other configuration.
9596  */
9597
9598 /**
9599  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9600  * @cpu: the processor in question.
9601  *
9602  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9603  */
9604 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9605 {
9606         return cpu_curr(cpu);
9607 }
9608
9609 /**
9610  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9611  * @cpu: the processor in question.
9612  * @p: the task pointer to set.
9613  *
9614  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9615  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9616  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9617  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9618  * and caller must save the original value of the current task (see
9619  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9620  * re-starting the system.
9621  *
9622  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9623  */
9624 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9625 {
9626         cpu_curr(cpu) = p;
9627 }
9628
9629 #endif
9630
9631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9632 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9633 {
9634         int i;
9635
9636         for_each_possible_cpu(i) {
9637                 if (tg->cfs_rq)
9638                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9639                 if (tg->se)
9640                         kfree(tg->se[i]);
9641         }
9642
9643         kfree(tg->cfs_rq);
9644         kfree(tg->se);
9645 }
9646
9647 static
9648 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9649 {
9650         struct cfs_rq *cfs_rq;
9651         struct sched_entity *se;
9652         struct rq *rq;
9653         int i;
9654
9655         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9656         if (!tg->cfs_rq)
9657                 goto err;
9658         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9659         if (!tg->se)
9660                 goto err;
9661
9662         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9663
9664         for_each_possible_cpu(i) {
9665                 rq = cpu_rq(i);
9666
9667                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9668                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9669                 if (!cfs_rq)
9670                         goto err;
9671
9672                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9673                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9674                 if (!se)
9675                         goto err;
9676
9677                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9678         }
9679
9680         return 1;
9681
9682  err:
9683         return 0;
9684 }
9685
9686 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9687 {
9688         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9689                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9690 }
9691
9692 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9693 {
9694         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9695 }
9696 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9697 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9698 {
9699 }
9700
9701 static inline
9702 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9703 {
9704         return 1;
9705 }
9706
9707 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9708 {
9709 }
9710
9711 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9712 {
9713 }
9714 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9715
9716 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9717 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9718 {
9719         int i;
9720
9721         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9722
9723         for_each_possible_cpu(i) {
9724                 if (tg->rt_rq)
9725                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9726                 if (tg->rt_se)
9727                         kfree(tg->rt_se[i]);
9728         }
9729
9730         kfree(tg->rt_rq);
9731         kfree(tg->rt_se);
9732 }
9733
9734 static
9735 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9736 {
9737         struct rt_rq *rt_rq;
9738         struct sched_rt_entity *rt_se;
9739         struct rq *rq;
9740         int i;
9741
9742         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9743         if (!tg->rt_rq)
9744                 goto err;
9745         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9746         if (!tg->rt_se)
9747                 goto err;
9748
9749         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9750                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9751
9752         for_each_possible_cpu(i) {
9753                 rq = cpu_rq(i);
9754
9755                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9756                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9757                 if (!rt_rq)
9758                         goto err;
9759
9760                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9761                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9762                 if (!rt_se)
9763                         goto err;
9764
9765                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9766         }
9767
9768         return 1;
9769
9770  err:
9771         return 0;
9772 }
9773
9774 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9775 {
9776         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9777                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9778 }
9779
9780 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9781 {
9782         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9783 }
9784 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9785 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9786 {
9787 }
9788
9789 static inline
9790 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9791 {
9792         return 1;
9793 }
9794
9795 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9796 {
9797 }
9798
9799 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9800 {
9801 }
9802 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9803
9804 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9805 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9806 {
9807         free_fair_sched_group(tg);
9808         free_rt_sched_group(tg);
9809         kfree(tg);
9810 }
9811
9812 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9813 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9814 {
9815         struct task_group *tg;
9816         unsigned long flags;
9817         int i;
9818
9819         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9820         if (!tg)
9821                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9822
9823         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9824                 goto err;
9825
9826         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9827                 goto err;
9828
9829         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9830         for_each_possible_cpu(i) {
9831                 register_fair_sched_group(tg, i);
9832                 register_rt_sched_group(tg, i);
9833         }
9834         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9835
9836         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9837
9838         tg->parent = parent;
9839         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9840         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9841         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9842
9843         return tg;
9844
9845 err:
9846         free_sched_group(tg);
9847         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9848 }
9849
9850 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9851 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9852 {
9853         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9854         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9855 }
9856
9857 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9858 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9859 {
9860         unsigned long flags;
9861         int i;
9862
9863         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9864         for_each_possible_cpu(i) {
9865                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9866                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9867         }
9868         list_del_rcu(&tg->list);
9869         list_del_rcu(&tg->siblings);
9870         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9871
9872         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9873         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9874 }
9875
9876 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9877  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9878  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9879  *      reflect its new group.
9880  */
9881 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9882 {
9883         int on_rq, running;
9884         unsigned long flags;
9885         struct rq *rq;
9886
9887         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9888
9889         update_rq_clock(rq);
9890
9891         running = task_current(rq, tsk);
9892         on_rq = tsk->se.on_rq;
9893
9894         if (on_rq)
9895                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9896         if (unlikely(running))
9897                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9898
9899         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9900
9901 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9902         if (tsk->sched_class->moved_group)
9903                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9904 #endif
9905
9906         if (unlikely(running))
9907                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9908         if (on_rq)
9909                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9910
9911         task_rq_unlock(rq, &flags);
9912 }
9913 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9914
9915 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9916 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9917 {
9918         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9919         int on_rq;
9920
9921         on_rq = se->on_rq;
9922         if (on_rq)
9923                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9924
9925         se->load.weight = shares;
9926         se->load.inv_weight = 0;
9927
9928         if (on_rq)
9929                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9930 }
9931
9932 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9933 {
9934         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9935         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9936         unsigned long flags;
9937
9938         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9939         __set_se_shares(se, shares);
9940         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9941 }
9942
9943 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9944
9945 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9946 {
9947         int i;
9948         unsigned long flags;
9949
9950         /*
9951          * We can't change the weight of the root cgroup.
9952          */
9953         if (!tg->se[0])
9954                 return -EINVAL;
9955
9956         if (shares < MIN_SHARES)
9957                 shares = MIN_SHARES;
9958         else if (shares > MAX_SHARES)
9959                 shares = MAX_SHARES;
9960
9961         mutex_lock(&shares_mutex);
9962         if (tg->shares == shares)
9963                 goto done;
9964
9965         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9966         for_each_possible_cpu(i)
9967                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9968         list_del_rcu(&tg->siblings);
9969         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9970
9971         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9972         synchronize_sched();
9973
9974         /*
9975          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9976          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9977          */
9978         tg->shares = shares;
9979         for_each_possible_cpu(i) {
9980                 /*
9981                  * force a rebalance
9982                  */
9983                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9984                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9985         }
9986
9987         /*
9988          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9989          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9990          */
9991         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9992         for_each_possible_cpu(i)
9993                 register_fair_sched_group(tg, i);
9994         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9995         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9996 done:
9997         mutex_unlock(&shares_mutex);
9998         return 0;
9999 }
10000
10001 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10002 {
10003         return tg->shares;
10004 }
10005 #endif
10006
10007 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10008 /*
10009  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10010  */
10011 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10012
10013 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10014 {
10015         if (runtime == RUNTIME_INF)
10016                 return 1ULL << 20;
10017
10018         return div64_u64(runtime << 20, period);
10019 }
10020
10021 /* Must be called with tasklist_lock held */
10022 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10023 {
10024         struct task_struct *g, *p;
10025
10026         do_each_thread(g, p) {
10027                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10028                         return 1;
10029         } while_each_thread(g, p);
10030
10031         return 0;
10032 }
10033
10034 struct rt_schedulable_data {
10035         struct task_group *tg;
10036         u64 rt_period;
10037         u64 rt_runtime;
10038 };
10039
10040 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10041 {
10042         struct rt_schedulable_data *d = data;
10043         struct task_group *child;
10044         unsigned long total, sum = 0;
10045         u64 period, runtime;
10046
10047         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10048         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10049
10050         if (tg == d->tg) {
10051                 period = d->rt_period;
10052                 runtime = d->rt_runtime;
10053         }
10054
10055 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10056         if (tg == &root_task_group) {
10057                 period = global_rt_period();
10058                 runtime = global_rt_runtime();
10059         }
10060 #endif
10061
10062         /*
10063          * Cannot have more runtime than the period.
10064          */
10065         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10066                 return -EINVAL;
10067
10068         /*
10069          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10070          */
10071         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10072                 return -EBUSY;
10073
10074         total = to_ratio(period, runtime);
10075
10076         /*
10077          * Nobody can have more than the global setting allows.
10078          */
10079         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10080                 return -EINVAL;
10081
10082         /*
10083          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10084          */
10085         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10086                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10087                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10088
10089                 if (child == d->tg) {
10090                         period = d->rt_period;
10091                         runtime = d->rt_runtime;
10092                 }
10093
10094                 sum += to_ratio(period, runtime);
10095         }
10096
10097         if (sum > total)
10098                 return -EINVAL;
10099
10100         return 0;
10101 }
10102
10103 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10104 {
10105         struct rt_schedulable_data data = {
10106                 .tg = tg,
10107                 .rt_period = period,
10108                 .rt_runtime = runtime,
10109         };
10110
10111         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10112 }
10113
10114 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10115                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10116 {
10117         int i, err = 0;
10118
10119         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10120         read_lock(&tasklist_lock);
10121         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10122         if (err)
10123                 goto unlock;
10124
10125         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10126         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10127         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10128
10129         for_each_possible_cpu(i) {
10130                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10131
10132                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10133                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10134                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10135         }
10136         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10137  unlock:
10138         read_unlock(&tasklist_lock);
10139         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10140
10141         return err;
10142 }
10143
10144 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10145 {
10146         u64 rt_runtime, rt_period;
10147
10148         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10149         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10150         if (rt_runtime_us < 0)
10151                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10152
10153         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10154 }
10155
10156 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10157 {
10158         u64 rt_runtime_us;
10159
10160         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10161                 return -1;
10162
10163         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10164         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10165         return rt_runtime_us;
10166 }
10167
10168 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10169 {
10170         u64 rt_runtime, rt_period;
10171
10172         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10173         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10174
10175         if (rt_period == 0)
10176                 return -EINVAL;
10177
10178         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10179 }
10180
10181 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10182 {
10183         u64 rt_period_us;
10184
10185         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10186         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10187         return rt_period_us;
10188 }
10189
10190 static int sched_rt_global_constraints(void)
10191 {
10192         u64 runtime, period;
10193         int ret = 0;
10194
10195         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10196                 return -EINVAL;
10197
10198         runtime = global_rt_runtime();
10199         period = global_rt_period();
10200
10201         /*
10202          * Sanity check on the sysctl variables.
10203          */
10204         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10205                 return -EINVAL;
10206
10207         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10208         read_lock(&tasklist_lock);
10209         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10210         read_unlock(&tasklist_lock);
10211         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10212
10213         return ret;
10214 }
10215
10216 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10217 {
10218         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10219         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10220                 return 0;
10221
10222         return 1;
10223 }
10224
10225 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10226 static int sched_rt_global_constraints(void)
10227 {
10228         unsigned long flags;
10229         int i;
10230
10231         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10232                 return -EINVAL;
10233
10234         /*
10235          * There's always some RT tasks in the root group
10236          * -- migration, kstopmachine etc..
10237          */
10238         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10239                 return -EBUSY;
10240
10241         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10242         for_each_possible_cpu(i) {
10243                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10244
10245                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10246                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10247                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10248         }
10249         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10250
10251         return 0;
10252 }
10253 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10254
10255 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10256                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10257                 loff_t *ppos)
10258 {
10259         int ret;
10260         int old_period, old_runtime;
10261         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10262
10263         mutex_lock(&mutex);
10264         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10265         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10266
10267         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10268
10269         if (!ret && write) {
10270                 ret = sched_rt_global_constraints();
10271                 if (ret) {
10272                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10273                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10274                 } else {
10275                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10276                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10277                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10278                 }
10279         }
10280         mutex_unlock(&mutex);
10281
10282         return ret;
10283 }
10284
10285 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10286
10287 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10288 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10289 {
10290         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10291                             struct task_group, css);
10292 }
10293
10294 static struct cgroup_subsys_state *
10295 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10296 {
10297         struct task_group *tg, *parent;
10298
10299         if (!cgrp->parent) {
10300                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10301                 return &init_task_group.css;
10302         }
10303
10304         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10305         tg = sched_create_group(parent);
10306         if (IS_ERR(tg))
10307                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10308
10309         return &tg->css;
10310 }
10311
10312 static void
10313 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10314 {
10315         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10316
10317         sched_destroy_group(tg);
10318 }
10319
10320 static int
10321 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10322                       struct task_struct *tsk)
10323 {
10324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10325         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10326                 return -EINVAL;
10327 #else
10328         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10329         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10330                 return -EINVAL;
10331 #endif
10332
10333         return 0;
10334 }
10335
10336 static void
10337 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10338                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10339 {
10340         sched_move_task(tsk);
10341 }
10342
10343 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10344 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10345                                 u64 shareval)
10346 {
10347         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10348 }
10349
10350 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10351 {
10352         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10353
10354         return (u64) tg->shares;
10355 }
10356 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10357
10358 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10359 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10360                                 s64 val)
10361 {
10362         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10363 }
10364
10365 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10366 {
10367         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10368 }
10369
10370 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10371                 u64 rt_period_us)
10372 {
10373         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10374 }
10375
10376 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10377 {
10378         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10379 }
10380 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10381
10382 static struct cftype cpu_files[] = {
10383 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10384         {
10385                 .name = "shares",
10386                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10387                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10388         },
10389 #endif
10390 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10391         {
10392                 .name = "rt_runtime_us",
10393                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10394                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10395         },
10396         {
10397                 .name = "rt_period_us",
10398                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10399                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10400         },
10401 #endif
10402 };
10403
10404 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10405 {
10406         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10407 }
10408
10409 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10410         .name           = "cpu",
10411         .create         = cpu_cgroup_create,
10412         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10413         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10414         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10415         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10416         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10417         .early_init     = 1,
10418 };
10419
10420 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10421
10422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10423
10424 /*
10425  * CPU accounting code for task groups.
10426  *
10427  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10428  * (balbir@in.ibm.com).
10429  */
10430
10431 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10432 struct cpuacct {
10433         struct cgroup_subsys_state css;
10434         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10435         u64 *cpuusage;
10436         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10437         struct cpuacct *parent;
10438 };
10439
10440 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10441
10442 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10443 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10444 {
10445         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10446                             struct cpuacct, css);
10447 }
10448
10449 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10450 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10451 {
10452         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10453                             struct cpuacct, css);
10454 }
10455
10456 /* create a new cpu accounting group */
10457 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10458         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10459 {
10460         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10461         int i;
10462
10463         if (!ca)
10464                 goto out;
10465
10466         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10467         if (!ca->cpuusage)
10468                 goto out_free_ca;
10469
10470         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10471                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10472                         goto out_free_counters;
10473
10474         if (cgrp->parent)
10475                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10476
10477         return &ca->css;
10478
10479 out_free_counters:
10480         while (--i >= 0)
10481                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10482         free_percpu(ca->cpuusage);
10483 out_free_ca:
10484         kfree(ca);
10485 out:
10486         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10487 }
10488
10489 /* destroy an existing cpu accounting group */
10490 static void
10491 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10492 {
10493         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10494         int i;
10495
10496         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10497                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10498         free_percpu(ca->cpuusage);
10499         kfree(ca);
10500 }
10501
10502 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10503 {
10504         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10505         u64 data;
10506
10507 #ifndef CONFIG_64BIT
10508         /*
10509          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10510          */
10511         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10512         data = *cpuusage;
10513         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10514 #else
10515         data = *cpuusage;
10516 #endif
10517
10518         return data;
10519 }
10520
10521 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10522 {
10523         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10524
10525 #ifndef CONFIG_64BIT
10526         /*
10527          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10528          */
10529         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10530         *cpuusage = val;
10531         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10532 #else
10533         *cpuusage = val;
10534 #endif
10535 }
10536
10537 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10538 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10539 {
10540         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10541         u64 totalcpuusage = 0;
10542         int i;
10543
10544         for_each_present_cpu(i)
10545                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10546
10547         return totalcpuusage;
10548 }
10549
10550 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10551                                                                 u64 reset)
10552 {
10553         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10554         int err = 0;
10555         int i;
10556
10557         if (reset) {
10558                 err = -EINVAL;
10559                 goto out;
10560         }
10561
10562         for_each_present_cpu(i)
10563                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10564
10565 out:
10566         return err;
10567 }
10568
10569 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10570                                    struct seq_file *m)
10571 {
10572         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10573         u64 percpu;
10574         int i;
10575
10576         for_each_present_cpu(i) {
10577                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10578                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10579         }
10580         seq_printf(m, "\n");
10581         return 0;
10582 }
10583
10584 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10585         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10586         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10587 };
10588
10589 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10590                 struct cgroup_map_cb *cb)
10591 {
10592         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10593         int i;
10594
10595         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10596                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10597                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10598                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10599         }
10600         return 0;
10601 }
10602
10603 static struct cftype files[] = {
10604         {
10605                 .name = "usage",
10606                 .read_u64 = cpuusage_read,
10607                 .write_u64 = cpuusage_write,
10608         },
10609         {
10610                 .name = "usage_percpu",
10611                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10612         },
10613         {
10614                 .name = "stat",
10615                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10616         },
10617 };
10618
10619 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10620 {
10621         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10622 }
10623
10624 /*
10625  * charge this task's execution time to its accounting group.
10626  *
10627  * called with rq->lock held.
10628  */
10629 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10630 {
10631         struct cpuacct *ca;
10632         int cpu;
10633
10634         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10635                 return;
10636
10637         cpu = task_cpu(tsk);
10638
10639         rcu_read_lock();
10640
10641         ca = task_ca(tsk);
10642
10643         for (; ca; ca = ca->parent) {
10644                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10645                 *cpuusage += cputime;
10646         }
10647
10648         rcu_read_unlock();
10649 }
10650
10651 /*
10652  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10653  */
10654 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10655                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10656 {
10657         struct cpuacct *ca;
10658
10659         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10660                 return;
10661
10662         rcu_read_lock();
10663         ca = task_ca(tsk);
10664
10665         do {
10666                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10667                 ca = ca->parent;
10668         } while (ca);
10669         rcu_read_unlock();
10670 }
10671
10672 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10673         .name = "cpuacct",
10674         .create = cpuacct_create,
10675         .destroy = cpuacct_destroy,
10676         .populate = cpuacct_populate,
10677         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10678 };
10679 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */