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