revert ("sched: fair: weight calculations")
[pandora-kernel.git] / 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/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
99
100 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
101 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
102
103 /*
104  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
105  *
106  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
107  * Timeslices get refilled after they expire.
108  */
109 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
110
111 /*
112  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
113  */
114 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
115
116 #ifdef CONFIG_SMP
117 /*
118  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
119  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
120  */
121 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
122 {
123         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
124 }
125
126 /*
127  * Each time a sched group cpu_power is changed,
128  * we must compute its reciprocal value
129  */
130 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
131 {
132         sg->__cpu_power += val;
133         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
134 }
135 #endif
136
137 static inline int rt_policy(int policy)
138 {
139         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
140                 return 1;
141         return 0;
142 }
143
144 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
145 {
146         return rt_policy(p->policy);
147 }
148
149 /*
150  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
151  */
152 struct rt_prio_array {
153         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
154         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
155 };
156
157 struct rt_bandwidth {
158         /* nests inside the rq lock: */
159         spinlock_t              rt_runtime_lock;
160         ktime_t                 rt_period;
161         u64                     rt_runtime;
162         struct hrtimer          rt_period_timer;
163 };
164
165 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
166
167 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
168
169 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
170 {
171         struct rt_bandwidth *rt_b =
172                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
173         ktime_t now;
174         int overrun;
175         int idle = 0;
176
177         for (;;) {
178                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
179                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
180
181                 if (!overrun)
182                         break;
183
184                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
185         }
186
187         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
188 }
189
190 static
191 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
192 {
193         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
194         rt_b->rt_runtime = runtime;
195
196         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
197
198         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
199                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
200         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
201         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
202 }
203
204 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
205 {
206         ktime_t now;
207
208         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
209                 return;
210
211         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                 return;
213
214         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
215         for (;;) {
216                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
217                         break;
218
219                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
220                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
221                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
222                               rt_b->rt_period_timer.expires,
223                               HRTIMER_MODE_ABS);
224         }
225         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
226 }
227
228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
229 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
230 {
231         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
232 }
233 #endif
234
235 /*
236  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
237  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
238  */
239 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
240
241 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246
247 static LIST_HEAD(task_groups);
248
249 /* task group related information */
250 struct task_group {
251 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
252         struct cgroup_subsys_state css;
253 #endif
254
255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
256         /* schedulable entities of this group on each cpu */
257         struct sched_entity **se;
258         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
259         struct cfs_rq **cfs_rq;
260         unsigned long shares;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
264         struct sched_rt_entity **rt_se;
265         struct rt_rq **rt_rq;
266
267         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
268 #endif
269
270         struct rcu_head rcu;
271         struct list_head list;
272
273         struct task_group *parent;
274         struct list_head siblings;
275         struct list_head children;
276 };
277
278 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
279
280 /*
281  * Root task group.
282  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
283  *      be a child to this group.
284  */
285 struct task_group root_task_group;
286
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288 /* Default task group's sched entity on each cpu */
289 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
290 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
292 #endif
293
294 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
295 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
296 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
297 #endif
298 #else
299 #define root_task_group init_task_group
300 #endif
301
302 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
303  * a task group's cpu shares.
304  */
305 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
306
307 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
308 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
309 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
310 #else
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312 #endif
313
314 /*
315  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
316  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
317  *  limitation from this.)
318  */
319 #define MIN_SHARES      2
320 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
321
322 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
323 #endif
324
325 /* Default task group.
326  *      Every task in system belong to this group at bootup.
327  */
328 struct task_group init_task_group;
329
330 /* return group to which a task belongs */
331 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
332 {
333         struct task_group *tg;
334
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336         tg = p->user->tg;
337 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
338         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
339                                 struct task_group, css);
340 #else
341         tg = &init_task_group;
342 #endif
343         return tg;
344 }
345
346 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
347 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
348 {
349 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
350         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
351         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
352 #endif
353
354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
355         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
356         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
357 #endif
358 }
359
360 #else
361
362 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
363
364 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
365
366 /* CFS-related fields in a runqueue */
367 struct cfs_rq {
368         struct load_weight load;
369         unsigned long nr_running;
370
371         u64 exec_clock;
372         u64 min_vruntime;
373
374         struct rb_root tasks_timeline;
375         struct rb_node *rb_leftmost;
376
377         struct list_head tasks;
378         struct list_head *balance_iterator;
379
380         /*
381          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
382          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
383          */
384         struct sched_entity *curr, *next;
385
386         unsigned long nr_spread_over;
387
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
390
391         /*
392          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
393          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
394          * (like users, containers etc.)
395          *
396          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
397          * list is used during load balance.
398          */
399         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
400         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
401
402 #ifdef CONFIG_SMP
403         unsigned long task_weight;
404         unsigned long shares;
405         /*
406          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
407          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
408          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
409          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
410          * but more should not be needed anyway.
411          */
412         struct aggregate_struct {
413                 /*
414                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
415                  *
416                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
417                  * this group.
418                  */
419                 unsigned long load;
420
421                 /*
422                  * part of the group weight distributed to this span.
423                  */
424                 unsigned long shares;
425
426                 /*
427                  * The sum of all runqueue weights within this span.
428                  */
429                 unsigned long rq_weight;
430
431                 /*
432                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
433                  * influence by moving tasks around.
434                  */
435                 unsigned long task_weight;
436         } aggregate;
437 #endif
438 #endif
439 };
440
441 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
442 struct rt_rq {
443         struct rt_prio_array active;
444         unsigned long rt_nr_running;
445 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
446         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
447 #endif
448 #ifdef CONFIG_SMP
449         unsigned long rt_nr_migratory;
450         int overloaded;
451 #endif
452         int rt_throttled;
453         u64 rt_time;
454         u64 rt_runtime;
455         /* Nests inside the rq lock: */
456         spinlock_t rt_runtime_lock;
457
458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         unsigned long rt_nr_boosted;
460
461         struct rq *rq;
462         struct list_head leaf_rt_rq_list;
463         struct task_group *tg;
464         struct sched_rt_entity *rt_se;
465 #endif
466 };
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469
470 /*
471  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
472  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
473  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
474  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
475  * object.
476  *
477  */
478 struct root_domain {
479         atomic_t refcount;
480         cpumask_t span;
481         cpumask_t online;
482
483         /*
484          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
485          * one runnable RT task.
486          */
487         cpumask_t rto_mask;
488         atomic_t rto_count;
489 };
490
491 /*
492  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
493  * members (mimicking the global state we have today).
494  */
495 static struct root_domain def_root_domain;
496
497 #endif
498
499 /*
500  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
501  *
502  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
503  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
504  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
505  */
506 struct rq {
507         /* runqueue lock: */
508         spinlock_t lock;
509
510         /*
511          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
512          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
513          */
514         unsigned long nr_running;
515         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
516         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
517         unsigned char idle_at_tick;
518 #ifdef CONFIG_NO_HZ
519         unsigned long last_tick_seen;
520         unsigned char in_nohz_recently;
521 #endif
522         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
523         struct load_weight load;
524         unsigned long nr_load_updates;
525         u64 nr_switches;
526
527         struct cfs_rq cfs;
528         struct rt_rq rt;
529
530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
531         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
532         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
533 #endif
534 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
535         struct list_head leaf_rt_rq_list;
536 #endif
537
538         /*
539          * This is part of a global counter where only the total sum
540          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
541          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
542          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
543          */
544         unsigned long nr_uninterruptible;
545
546         struct task_struct *curr, *idle;
547         unsigned long next_balance;
548         struct mm_struct *prev_mm;
549
550         u64 clock;
551
552         atomic_t nr_iowait;
553
554 #ifdef CONFIG_SMP
555         struct root_domain *rd;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         /* For active balancing */
559         int active_balance;
560         int push_cpu;
561         /* cpu of this runqueue: */
562         int cpu;
563
564         struct task_struct *migration_thread;
565         struct list_head migration_queue;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
569         unsigned long hrtick_flags;
570         ktime_t hrtick_expire;
571         struct hrtimer hrtick_timer;
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
575         /* latency stats */
576         struct sched_info rq_sched_info;
577
578         /* sys_sched_yield() stats */
579         unsigned int yld_exp_empty;
580         unsigned int yld_act_empty;
581         unsigned int yld_both_empty;
582         unsigned int yld_count;
583
584         /* schedule() stats */
585         unsigned int sched_switch;
586         unsigned int sched_count;
587         unsigned int sched_goidle;
588
589         /* try_to_wake_up() stats */
590         unsigned int ttwu_count;
591         unsigned int ttwu_local;
592
593         /* BKL stats */
594         unsigned int bkl_count;
595 #endif
596         struct lock_class_key rq_lock_key;
597 };
598
599 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
600
601 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
602 {
603         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 /*
616  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
617  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
618  *
619  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
620  * preempt-disabled sections.
621  */
622 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
623         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
624
625 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
626 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
627 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
628 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
629
630 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
631 {
632         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
633 }
634
635 /*
636  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
637  */
638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
639 # define const_debug __read_mostly
640 #else
641 # define const_debug static const
642 #endif
643
644 /*
645  * Debugging: various feature bits
646  */
647
648 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
649         __SCHED_FEAT_##name ,
650
651 enum {
652 #include "sched_features.h"
653 };
654
655 #undef SCHED_FEAT
656
657 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
658         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
659
660 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
661 #include "sched_features.h"
662         0;
663
664 #undef SCHED_FEAT
665
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         #name ,
669
670 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
671 #include "sched_features.h"
672         NULL
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
678 {
679         filp->private_data = inode->i_private;
680         return 0;
681 }
682
683 static ssize_t
684 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
685                 size_t cnt, loff_t *ppos)
686 {
687         char *buf;
688         int r = 0;
689         int len = 0;
690         int i;
691
692         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
693                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
694                 len += 4;
695         }
696
697         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
698         if (!buf)
699                 return -ENOMEM;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
703                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
704                 else
705                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
706         }
707
708         r += sprintf(buf + r, "\n");
709         WARN_ON(r >= len + 2);
710
711         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
712
713         kfree(buf);
714
715         return r;
716 }
717
718 static ssize_t
719 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
720                 size_t cnt, loff_t *ppos)
721 {
722         char buf[64];
723         char *cmp = buf;
724         int neg = 0;
725         int i;
726
727         if (cnt > 63)
728                 cnt = 63;
729
730         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
731                 return -EFAULT;
732
733         buf[cnt] = 0;
734
735         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
736                 neg = 1;
737                 cmp += 3;
738         }
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
742
743                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
744                         if (neg)
745                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
746                         else
747                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
748                         break;
749                 }
750         }
751
752         if (!sched_feat_names[i])
753                 return -EINVAL;
754
755         filp->f_pos += cnt;
756
757         return cnt;
758 }
759
760 static struct file_operations sched_feat_fops = {
761         .open   = sched_feat_open,
762         .read   = sched_feat_read,
763         .write  = sched_feat_write,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
787  * default: 1s
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
790
791 static __read_mostly int scheduler_running;
792
793 /*
794  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
795  * default: 0.95s
796  */
797 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
798
799 static inline u64 global_rt_period(void)
800 {
801         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
802 }
803
804 static inline u64 global_rt_runtime(void)
805 {
806         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
807                 return RUNTIME_INF;
808
809         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
810 }
811
812 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
813
814 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
815 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
816
817 /*
818  * Global lock which we take every now and then to synchronize
819  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
820  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
821  * it's good enough for tracing:
822  */
823 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
824 static unsigned long long prev_global_time;
825
826 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
827 {
828         /*
829          * We want this inlined, to not get tracer function calls
830          * in this critical section:
831          */
832         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
833         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
834
835         if (time < prev_global_time) {
836                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
837                 time = prev_global_time;
838         } else {
839                 prev_global_time = time;
840         }
841
842         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
843         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
844
845         return time;
846 }
847
848 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
849 {
850         unsigned long long now;
851
852         /*
853          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
854          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
855          */
856         if (unlikely(!scheduler_running))
857                 return 0;
858
859         now = sched_clock_cpu(cpu);
860
861         return now;
862 }
863
864 /*
865  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
866  * clock constructed from sched_clock():
867  */
868 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
869 {
870         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
871         unsigned long flags;
872
873         local_irq_save(flags);
874         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
875         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
876         delta_time = time-prev_cpu_time;
877
878         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
879                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
880                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
881         }
882         local_irq_restore(flags);
883
884         return time;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
887
888 #ifndef prepare_arch_switch
889 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
890 #endif
891 #ifndef finish_arch_switch
892 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
893 #endif
894
895 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
896 {
897         return rq->curr == p;
898 }
899
900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903         return task_current(rq, p);
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
913         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
914         rq->lock.owner = current;
915 #endif
916         /*
917          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
918          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
919          * prev into current:
920          */
921         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
922
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 }
925
926 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         return p->oncpu;
931 #else
932         return task_current(rq, p);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
941          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
942          * here.
943          */
944         next->oncpu = 1;
945 #endif
946 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         spin_unlock_irq(&rq->lock);
948 #else
949         spin_unlock(&rq->lock);
950 #endif
951 }
952
953 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
954 {
955 #ifdef CONFIG_SMP
956         /*
957          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
958          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
959          * finished.
960          */
961         smp_wmb();
962         prev->oncpu = 0;
963 #endif
964 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
965         local_irq_enable();
966 #endif
967 }
968 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
969
970 /*
971  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
972  * Must be called interrupts disabled.
973  */
974 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         for (;;) {
978                 struct rq *rq = task_rq(p);
979                 spin_lock(&rq->lock);
980                 if (likely(rq == task_rq(p)))
981                         return rq;
982                 spin_unlock(&rq->lock);
983         }
984 }
985
986 /*
987  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
988  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
989  * explicitly disabling preemption.
990  */
991 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         for (;;) {
997                 local_irq_save(*flags);
998                 rq = task_rq(p);
999                 spin_lock(&rq->lock);
1000                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1001                         return rq;
1002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1003         }
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1034
1035 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1036 {
1037         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1038 }
1039
1040 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1041 /*
1042  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1043  *
1044  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1045  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1046  * reschedule event.
1047  *
1048  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1049  * rq->lock.
1050  */
1051 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1052 {
1053         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1054 }
1055
1056 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1057 {
1058         unsigned long flags;
1059
1060         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1061         resched_task(rq->curr);
1062         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1063 }
1064
1065 enum {
1066         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1067         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1068         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1069 };
1070
1071 /*
1072  * Use hrtick when:
1073  *  - enabled by features
1074  *  - hrtimer is actually high res
1075  */
1076 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1077 {
1078         if (!sched_feat(HRTICK))
1079                 return 0;
1080         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1081                 return 0;
1082         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Called to set the hrtick timer state.
1087  *
1088  * called with rq->lock held and irqs disabled
1089  */
1090 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1091 {
1092         assert_spin_locked(&rq->lock);
1093
1094         /*
1095          * preempt at: now + delay
1096          */
1097         rq->hrtick_expire =
1098                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1099         /*
1100          * indicate we need to program the timer
1101          */
1102         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1103         if (reset)
1104                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1105
1106         /*
1107          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1108          * forced reschedule.
1109          */
1110         if (reset)
1111                 resched_hrt(rq->curr);
1112 }
1113
1114 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1115 {
1116         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1117                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Update the timer from the possible pending state.
1122  */
1123 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1124 {
1125         ktime_t time;
1126         int set, reset;
1127         unsigned long flags;
1128
1129         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1130
1131         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1132         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1133         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1134         time = rq->hrtick_expire;
1135         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1136         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1137
1138         if (set) {
1139                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1140                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1141                         resched_rq(rq);
1142         } else
1143                 hrtick_clear(rq);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * High-resolution timer tick.
1148  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1149  */
1150 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1151 {
1152         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1153
1154         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1155
1156         spin_lock(&rq->lock);
1157         update_rq_clock(rq);
1158         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1159         spin_unlock(&rq->lock);
1160
1161         return HRTIMER_NORESTART;
1162 }
1163
1164 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1165 {
1166         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1167         unsigned long flags;
1168
1169         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1170         rq->hrtick_flags = 0;
1171         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1172         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1173
1174         hrtick_clear(rq);
1175 }
1176
1177 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long flags;
1181
1182         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1183         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1184         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1185 }
1186
1187 static int
1188 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1189 {
1190         int cpu = (int)(long)hcpu;
1191
1192         switch (action) {
1193         case CPU_UP_CANCELED:
1194         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1195         case CPU_DOWN_PREPARE:
1196         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1197         case CPU_DEAD:
1198         case CPU_DEAD_FROZEN:
1199                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1200                 return NOTIFY_OK;
1201
1202         case CPU_UP_PREPARE:
1203         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1204         case CPU_DOWN_FAILED:
1205         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1206         case CPU_ONLINE:
1207         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1208                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1209                 return NOTIFY_OK;
1210         }
1211
1212         return NOTIFY_DONE;
1213 }
1214
1215 static void init_hrtick(void)
1216 {
1217         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1218 }
1219
1220 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1221 {
1222         rq->hrtick_flags = 0;
1223         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1224         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1225         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1226 }
1227
1228 void hrtick_resched(void)
1229 {
1230         struct rq *rq;
1231         unsigned long flags;
1232
1233         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1234                 return;
1235
1236         local_irq_save(flags);
1237         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1238         hrtick_set(rq);
1239         local_irq_restore(flags);
1240 }
1241 #else
1242 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1243 {
1244 }
1245
1246 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1247 {
1248 }
1249
1250 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1251 {
1252 }
1253
1254 void hrtick_resched(void)
1255 {
1256 }
1257
1258 static inline void init_hrtick(void)
1259 {
1260 }
1261 #endif
1262
1263 /*
1264  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1265  *
1266  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1267  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1268  * the target CPU.
1269  */
1270 #ifdef CONFIG_SMP
1271
1272 #ifndef tsk_is_polling
1273 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1274 #endif
1275
1276 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1277 {
1278         int cpu;
1279
1280         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1281
1282         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1283                 return;
1284
1285         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1286
1287         cpu = task_cpu(p);
1288         if (cpu == smp_processor_id())
1289                 return;
1290
1291         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1292         smp_mb();
1293         if (!tsk_is_polling(p))
1294                 smp_send_reschedule(cpu);
1295 }
1296
1297 static void resched_cpu(int cpu)
1298 {
1299         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1300         unsigned long flags;
1301
1302         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1303                 return;
1304         resched_task(cpu_curr(cpu));
1305         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1306 }
1307
1308 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1309 /*
1310  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1311  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1312  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1313  * idle system the next event might even be infinite time into the
1314  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1315  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1316  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1317  * wheel for the next timer event.
1318  */
1319 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1320 {
1321         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1322
1323         if (cpu == smp_processor_id())
1324                 return;
1325
1326         /*
1327          * This is safe, as this function is called with the timer
1328          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1329          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1330          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1331          * timer into account automatically.
1332          */
1333         if (rq->curr != rq->idle)
1334                 return;
1335
1336         /*
1337          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1338          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1339          * idle task through an additional NOOP schedule()
1340          */
1341         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1342
1343         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1344         smp_mb();
1345         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1346                 smp_send_reschedule(cpu);
1347 }
1348 #endif
1349
1350 #else
1351 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1352 {
1353         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1354         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1355 }
1356 #endif
1357
1358 #if BITS_PER_LONG == 32
1359 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1360 #else
1361 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1362 #endif
1363
1364 #define WMULT_SHIFT     32
1365
1366 /*
1367  * Shift right and round:
1368  */
1369 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1370
1371 static unsigned long
1372 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1373                 struct load_weight *lw)
1374 {
1375         u64 tmp;
1376
1377         if (!lw->inv_weight)
1378                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1379
1380         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1381         /*
1382          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1383          */
1384         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1385                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1386                         WMULT_SHIFT/2);
1387         else
1388                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1389
1390         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1391 }
1392
1393 static inline unsigned long
1394 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1395 {
1396         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1397 }
1398
1399 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1400 {
1401         lw->weight += inc;
1402         lw->inv_weight = 0;
1403 }
1404
1405 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1406 {
1407         lw->weight -= dec;
1408         lw->inv_weight = 0;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1413  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1414  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1415  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1416  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1417  * slice expiry etc.
1418  */
1419
1420 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1421 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1422
1423 /*
1424  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1425  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1426  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1427  * that remained on nice 0.
1428  *
1429  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1430  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1431  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1432  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1433  * the relative distance between them is ~25%.)
1434  */
1435 static const int prio_to_weight[40] = {
1436  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1437  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1438  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1439  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1440  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1441  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1442  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1443  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1444 };
1445
1446 /*
1447  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1448  *
1449  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1450  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1451  * into multiplications:
1452  */
1453 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1454  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1455  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1456  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1457  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1458  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1459  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1460  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1461  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1462 };
1463
1464 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1465
1466 /*
1467  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1468  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1469  * structures to the load-balancing proper:
1470  */
1471 struct rq_iterator {
1472         void *arg;
1473         struct task_struct *(*start)(void *);
1474         struct task_struct *(*next)(void *);
1475 };
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 static unsigned long
1479 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1480               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1481               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1482               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1483
1484 static int
1485 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1486                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1487                    struct rq_iterator *iterator);
1488 #endif
1489
1490 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1491 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1492 #else
1493 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1494 #endif
1495
1496 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1497 {
1498         update_load_add(&rq->load, load);
1499 }
1500
1501 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1502 {
1503         update_load_sub(&rq->load, load);
1504 }
1505
1506 #ifdef CONFIG_SMP
1507 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1508 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1509 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1510 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1511
1512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1513
1514 /*
1515  * Group load balancing.
1516  *
1517  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1518  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1519  *
1520  *         root          1 - thread
1521  *         / | \         A - group
1522  *        A  1  B
1523  *       /|\   / \
1524  *      C 2 D 3   4
1525  *      |   |
1526  *      5   6
1527  *
1528  * load:
1529  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1530  *    which equals 1/9-th of the total load.
1531  *
1532  * shares:
1533  *    The weight of this group on the selected cpus.
1534  *
1535  * rq_weight:
1536  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1537  *    B would get 2.
1538  *
1539  * task_weight:
1540  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1541  *    get 1, B gets 2.
1542  */
1543
1544 static inline struct aggregate_struct *
1545 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1546 {
1547         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1548 }
1549
1550 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1551
1552 /*
1553  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1554  * leaving it for the final time.
1555  */
1556 static
1557 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1558                          struct sched_domain *sd)
1559 {
1560         struct task_group *parent, *child;
1561
1562         rcu_read_lock();
1563         parent = &root_task_group;
1564 down:
1565         (*down)(parent, sd);
1566         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1567                 parent = child;
1568                 goto down;
1569
1570 up:
1571                 continue;
1572         }
1573         (*up)(parent, sd);
1574
1575         child = parent;
1576         parent = parent->parent;
1577         if (parent)
1578                 goto up;
1579         rcu_read_unlock();
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1584  */
1585 static
1586 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1587 {
1588         unsigned long rq_weight = 0;
1589         unsigned long task_weight = 0;
1590         int i;
1591
1592         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1593                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1594                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1595         }
1596
1597         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1598         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1603  */
1604 static
1605 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1606 {
1607         unsigned long shares = 0;
1608         int i;
1609
1610         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1611                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1612
1613         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1614                 shares = tg->shares;
1615
1616         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1621  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1622  */
1623 static
1624 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626         unsigned long load;
1627
1628         if (!tg->parent) {
1629                 int i;
1630
1631                 load = 0;
1632                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1633                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1634
1635         } else {
1636                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1637
1638                 /*
1639                  * shares is our weight in the parent's rq so
1640                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1641                  */
1642                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1643                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1644         }
1645
1646         aggregate(tg, sd)->load = load;
1647 }
1648
1649 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1650
1651 /*
1652  * Calculate and set the cpu's group shares.
1653  */
1654 static void
1655 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1656                           int tcpu)
1657 {
1658         int boost = 0;
1659         unsigned long shares;
1660         unsigned long rq_weight;
1661
1662         if (!tg->se[tcpu])
1663                 return;
1664
1665         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1666
1667         /*
1668          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1669          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1670          * get delayed by group starvation.
1671          */
1672         if (!rq_weight) {
1673                 boost = 1;
1674                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1675         }
1676
1677         /*
1678          *           \Sum shares * rq_weight
1679          * shares =  -----------------------
1680          *               \Sum rq_weight
1681          *
1682          */
1683         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1684         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1685
1686         /*
1687          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1688          */
1689         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1690
1691         if (shares < MIN_SHARES)
1692                 shares = MIN_SHARES;
1693         else if (shares > MAX_SHARES)
1694                 shares = MAX_SHARES;
1695
1696         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1701  * task went to.
1702  */
1703 static void
1704 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1705                     int scpu, int dcpu)
1706 {
1707         unsigned long shares;
1708
1709         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1710
1711         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1712         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1713
1714         /*
1715          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1716          * above redistribution.
1717          */
1718         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1719         if (shares)
1720                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1725  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1726  */
1727 static void
1728 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1729                   int scpu, int dcpu)
1730 {
1731         while (tg) {
1732                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1733                 tg = tg->parent;
1734         }
1735 }
1736
1737 static
1738 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1739 {
1740         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1741         int i;
1742
1743         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1744                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1745                 unsigned long flags;
1746
1747                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1748                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1749                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1750         }
1751
1752         aggregate_group_shares(tg, sd);
1753
1754         /*
1755          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1756          * above redistribution.
1757          */
1758         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1759         if (shares) {
1760                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1761                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1762         }
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1767  * while walking down the tree.
1768  */
1769 static
1770 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1771 {
1772         aggregate_group_weight(tg, sd);
1773         aggregate_group_shares(tg, sd);
1774         aggregate_group_load(tg, sd);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1779  */
1780 static
1781 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1782 {
1783         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1784 }
1785
1786 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1787
1788 static void __init init_aggregate(void)
1789 {
1790         int i;
1791
1792         for_each_possible_cpu(i)
1793                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1794 }
1795
1796 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1797 {
1798         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1799                 return 0;
1800
1801         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1802         return 1;
1803 }
1804
1805 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1806 {
1807         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1808 }
1809
1810 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1811 {
1812         cfs_rq->shares = shares;
1813 }
1814
1815 #else
1816
1817 static inline void init_aggregate(void)
1818 {
1819 }
1820
1821 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1822 {
1823         return 0;
1824 }
1825
1826 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1827 {
1828 }
1829 #endif
1830
1831 #else /* CONFIG_SMP */
1832
1833 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1834 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1835 {
1836 }
1837 #endif
1838
1839 #endif /* CONFIG_SMP */
1840
1841 #include "sched_stats.h"
1842 #include "sched_idletask.c"
1843 #include "sched_fair.c"
1844 #include "sched_rt.c"
1845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1846 # include "sched_debug.c"
1847 #endif
1848
1849 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1883 {
1884         sched_info_queued(p);
1885         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1886         p->se.on_rq = 1;
1887 }
1888
1889 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1890 {
1891         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1892         p->se.on_rq = 0;
1893 }
1894
1895 /*
1896  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1897  */
1898 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1899 {
1900         return p->static_prio;
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1905  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1906  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1907  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1908  * estimator recalculates.
1909  */
1910 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1911 {
1912         int prio;
1913
1914         if (task_has_rt_policy(p))
1915                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1916         else
1917                 prio = __normal_prio(p);
1918         return prio;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1923  * taken into account by the scheduler. This value might
1924  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1925  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1926  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1927  */
1928 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1929 {
1930         p->normal_prio = normal_prio(p);
1931         /*
1932          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1933          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1934          * to the normal priority:
1935          */
1936         if (!rt_prio(p->prio))
1937                 return p->normal_prio;
1938         return p->prio;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * activate_task - move a task to the runqueue.
1943  */
1944 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1945 {
1946         if (task_contributes_to_load(p))
1947                 rq->nr_uninterruptible--;
1948
1949         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1950         inc_nr_running(rq);
1951 }
1952
1953 /*
1954  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1955  */
1956 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1957 {
1958         if (task_contributes_to_load(p))
1959                 rq->nr_uninterruptible++;
1960
1961         dequeue_task(rq, p, sleep);
1962         dec_nr_running(rq);
1963 }
1964
1965 /**
1966  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1967  * @p: the task in question.
1968  */
1969 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1970 {
1971         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1972 }
1973
1974 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1975 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1976 {
1977         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1978 }
1979
1980 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1981 {
1982         set_task_rq(p, cpu);
1983 #ifdef CONFIG_SMP
1984         /*
1985          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1986          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1987          * per-task data have been completed by this moment.
1988          */
1989         smp_wmb();
1990         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1991 #endif
1992 }
1993
1994 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1995                                        const struct sched_class *prev_class,
1996                                        int oldprio, int running)
1997 {
1998         if (prev_class != p->sched_class) {
1999                 if (prev_class->switched_from)
2000                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2001                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2002         } else
2003                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_SMP
2007
2008 /*
2009  * Is this task likely cache-hot:
2010  */
2011 static int
2012 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2013 {
2014         s64 delta;
2015
2016         /*
2017          * Buddy candidates are cache hot:
2018          */
2019         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2020                 return 1;
2021
2022         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2023                 return 0;
2024
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2026                 return 1;
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2028                 return 0;
2029
2030         delta = now - p->se.exec_start;
2031
2032         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2033 }
2034
2035
2036 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2037 {
2038         int old_cpu = task_cpu(p);
2039         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2040         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2041                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2042         u64 clock_offset;
2043
2044         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2045
2046 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2047         if (p->se.wait_start)
2048                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2049         if (p->se.sleep_start)
2050                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2051         if (p->se.block_start)
2052                 p->se.block_start -= clock_offset;
2053         if (old_cpu != new_cpu) {
2054                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2055                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2056                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2057         }
2058 #endif
2059         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2060                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2061
2062         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2063 }
2064
2065 struct migration_req {
2066         struct list_head list;
2067
2068         struct task_struct *task;
2069         int dest_cpu;
2070
2071         struct completion done;
2072 };
2073
2074 /*
2075  * The task's runqueue lock must be held.
2076  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2077  */
2078 static int
2079 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082
2083         /*
2084          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2085          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2086          */
2087         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2088                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2089                 return 0;
2090         }
2091
2092         init_completion(&req->done);
2093         req->task = p;
2094         req->dest_cpu = dest_cpu;
2095         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2096
2097         return 1;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2102  *
2103  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2104  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2105  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2106  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2107  * waiting to become inactive.
2108  */
2109 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2110 {
2111         unsigned long flags;
2112         int running, on_rq;
2113         struct rq *rq;
2114
2115         for (;;) {
2116                 /*
2117                  * We do the initial early heuristics without holding
2118                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2119                  * the runqueue lock when things look like they will
2120                  * work out!
2121                  */
2122                 rq = task_rq(p);
2123
2124                 /*
2125                  * If the task is actively running on another CPU
2126                  * still, just relax and busy-wait without holding
2127                  * any locks.
2128                  *
2129                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2130                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2131                  * But we don't care, since "task_running()" will
2132                  * return false if the runqueue has changed and p
2133                  * is actually now running somewhere else!
2134                  */
2135                 while (task_running(rq, p))
2136                         cpu_relax();
2137
2138                 /*
2139                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2140                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2141                  * just go back and repeat.
2142                  */
2143                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2144                 running = task_running(rq, p);
2145                 on_rq = p->se.on_rq;
2146                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2147
2148                 /*
2149                  * Was it really running after all now that we
2150                  * checked with the proper locks actually held?
2151                  *
2152                  * Oops. Go back and try again..
2153                  */
2154                 if (unlikely(running)) {
2155                         cpu_relax();
2156                         continue;
2157                 }
2158
2159                 /*
2160                  * It's not enough that it's not actively running,
2161                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2162                  * preempted!
2163                  *
2164                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2165                  * running right now), it's preempted, and we should
2166                  * yield - it could be a while.
2167                  */
2168                 if (unlikely(on_rq)) {
2169                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2170                         continue;
2171                 }
2172
2173                 /*
2174                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2175                  * runnable, which means that it will never become
2176                  * running in the future either. We're all done!
2177                  */
2178                 break;
2179         }
2180 }
2181
2182 /***
2183  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2184  * @p: the to-be-kicked thread
2185  *
2186  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2187  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2188  *
2189  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2190  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2191  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2192  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2193  * achieved as well.
2194  */
2195 void kick_process(struct task_struct *p)
2196 {
2197         int cpu;
2198
2199         preempt_disable();
2200         cpu = task_cpu(p);
2201         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2202                 smp_send_reschedule(cpu);
2203         preempt_enable();
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2208  * according to the scheduling class and "nice" value.
2209  *
2210  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2211  * balance conservatively.
2212  */
2213 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2214 {
2215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2216         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2217
2218         if (type == 0)
2219                 return total;
2220
2221         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2226  * according to the scheduling class and "nice" value.
2227  */
2228 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2229 {
2230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2231         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2232
2233         if (type == 0)
2234                 return total;
2235
2236         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2241  */
2242 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2243 {
2244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2245         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2246         unsigned long n = rq->nr_running;
2247
2248         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2253  * domain.
2254  */
2255 static struct sched_group *
2256 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2257 {
2258         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2259         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2260         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2261         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2262
2263         do {
2264                 unsigned long load, avg_load;
2265                 int local_group;
2266                 int i;
2267
2268                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2269                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2270                         continue;
2271
2272                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2273
2274                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2275                 avg_load = 0;
2276
2277                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2278                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2279                         if (local_group)
2280                                 load = source_load(i, load_idx);
2281                         else
2282                                 load = target_load(i, load_idx);
2283
2284                         avg_load += load;
2285                 }
2286
2287                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2288                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2289                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2290
2291                 if (local_group) {
2292                         this_load = avg_load;
2293                         this = group;
2294                 } else if (avg_load < min_load) {
2295                         min_load = avg_load;
2296                         idlest = group;
2297                 }
2298         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2299
2300         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2301                 return NULL;
2302         return idlest;
2303 }
2304
2305 /*
2306  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2307  */
2308 static int
2309 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2310                 cpumask_t *tmp)
2311 {
2312         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2313         int idlest = -1;
2314         int i;
2315
2316         /* Traverse only the allowed CPUs */
2317         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2318
2319         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2320                 load = weighted_cpuload(i);
2321
2322                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2323                         min_load = load;
2324                         idlest = i;
2325                 }
2326         }
2327
2328         return idlest;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2333  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2334  * SD_BALANCE_EXEC.
2335  *
2336  * Balance, ie. select the least loaded group.
2337  *
2338  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2339  *
2340  * preempt must be disabled.
2341  */
2342 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2343 {
2344         struct task_struct *t = current;
2345         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2346
2347         for_each_domain(cpu, tmp) {
2348                 /*
2349                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2350                  */
2351                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2352                         break;
2353                 if (tmp->flags & flag)
2354                         sd = tmp;
2355         }
2356
2357         while (sd) {
2358                 cpumask_t span, tmpmask;
2359                 struct sched_group *group;
2360                 int new_cpu, weight;
2361
2362                 if (!(sd->flags & flag)) {
2363                         sd = sd->child;
2364                         continue;
2365                 }
2366
2367                 span = sd->span;
2368                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2369                 if (!group) {
2370                         sd = sd->child;
2371                         continue;
2372                 }
2373
2374                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2375                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2376                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2377                         sd = sd->child;
2378                         continue;
2379                 }
2380
2381                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2382                 cpu = new_cpu;
2383                 sd = NULL;
2384                 weight = cpus_weight(span);
2385                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2386                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2387                                 break;
2388                         if (tmp->flags & flag)
2389                                 sd = tmp;
2390                 }
2391                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2392         }
2393
2394         return cpu;
2395 }
2396
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
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         smp_wmb();
2424         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2425         old_state = p->state;
2426         if (!(old_state & state))
2427                 goto out;
2428
2429         if (p->se.on_rq)
2430                 goto out_running;
2431
2432         cpu = task_cpu(p);
2433         orig_cpu = cpu;
2434         this_cpu = smp_processor_id();
2435
2436 #ifdef CONFIG_SMP
2437         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2438                 goto out_activate;
2439
2440         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2441         if (cpu != orig_cpu) {
2442                 set_task_cpu(p, cpu);
2443                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2444                 /* might preempt at this point */
2445                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2446                 old_state = p->state;
2447                 if (!(old_state & state))
2448                         goto out;
2449                 if (p->se.on_rq)
2450                         goto out_running;
2451
2452                 this_cpu = smp_processor_id();
2453                 cpu = task_cpu(p);
2454         }
2455
2456 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2457         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2458         if (cpu == this_cpu)
2459                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2460         else {
2461                 struct sched_domain *sd;
2462                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2463                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2464                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2465                                 break;
2466                         }
2467                 }
2468         }
2469 #endif
2470
2471 out_activate:
2472 #endif /* CONFIG_SMP */
2473         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2474         if (sync)
2475                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2476         if (orig_cpu != cpu)
2477                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2478         if (cpu == this_cpu)
2479                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2480         else
2481                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2482         update_rq_clock(rq);
2483         activate_task(rq, p, 1);
2484         success = 1;
2485
2486 out_running:
2487         check_preempt_curr(rq, p);
2488
2489         p->state = TASK_RUNNING;
2490 #ifdef CONFIG_SMP
2491         if (p->sched_class->task_wake_up)
2492                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2493 #endif
2494 out:
2495         task_rq_unlock(rq, &flags);
2496
2497         return success;
2498 }
2499
2500 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2501 {
2502         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2505
2506 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2507 {
2508         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2509 }
2510
2511 /*
2512  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2513  * p is forked by current.
2514  *
2515  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2516  */
2517 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2518 {
2519         p->se.exec_start                = 0;
2520         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2521         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2522         p->se.last_wakeup               = 0;
2523         p->se.avg_overlap               = 0;
2524
2525 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2526         p->se.wait_start                = 0;
2527         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2528         p->se.sleep_start               = 0;
2529         p->se.block_start               = 0;
2530         p->se.sleep_max                 = 0;
2531         p->se.block_max                 = 0;
2532         p->se.exec_max                  = 0;
2533         p->se.slice_max                 = 0;
2534         p->se.wait_max                  = 0;
2535 #endif
2536
2537         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2538         p->se.on_rq = 0;
2539         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2540
2541 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2542         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2543 #endif
2544
2545         /*
2546          * We mark the process as running here, but have not actually
2547          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2548          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2549          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2550          */
2551         p->state = TASK_RUNNING;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * fork()/clone()-time setup:
2556  */
2557 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2558 {
2559         int cpu = get_cpu();
2560
2561         __sched_fork(p);
2562
2563 #ifdef CONFIG_SMP
2564         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2565 #endif
2566         set_task_cpu(p, cpu);
2567
2568         /*
2569          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2570          */
2571         p->prio = current->normal_prio;
2572         if (!rt_prio(p->prio))
2573                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2574
2575 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2576         if (likely(sched_info_on()))
2577                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2578 #endif
2579 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2580         p->oncpu = 0;
2581 #endif
2582 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2583         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2584         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2585 #endif
2586         put_cpu();
2587 }
2588
2589 /*
2590  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2591  *
2592  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2593  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2594  * on the runqueue and wakes it.
2595  */
2596 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2597 {
2598         unsigned long flags;
2599         struct rq *rq;
2600
2601         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2602         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2603         update_rq_clock(rq);
2604
2605         p->prio = effective_prio(p);
2606
2607         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2608                 activate_task(rq, p, 0);
2609         } else {
2610                 /*
2611                  * Let the scheduling class do new task startup
2612                  * management (if any):
2613                  */
2614                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2615                 inc_nr_running(rq);
2616         }
2617         check_preempt_curr(rq, p);
2618 #ifdef CONFIG_SMP
2619         if (p->sched_class->task_wake_up)
2620                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2621 #endif
2622         task_rq_unlock(rq, &flags);
2623 }
2624
2625 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2626
2627 /**
2628  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2629  * @notifier: notifier struct to register
2630  */
2631 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2632 {
2633         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2636
2637 /**
2638  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2639  * @notifier: notifier struct to unregister
2640  *
2641  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2642  */
2643 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2644 {
2645         hlist_del(&notifier->link);
2646 }
2647 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2648
2649 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2650 {
2651         struct preempt_notifier *notifier;
2652         struct hlist_node *node;
2653
2654         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2655                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2656 }
2657
2658 static void
2659 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2660                                  struct task_struct *next)
2661 {
2662         struct preempt_notifier *notifier;
2663         struct hlist_node *node;
2664
2665         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2666                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2667 }
2668
2669 #else
2670
2671 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2672 {
2673 }
2674
2675 static void
2676 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2677                                  struct task_struct *next)
2678 {
2679 }
2680
2681 #endif
2682
2683 /**
2684  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2685  * @rq: the runqueue preparing to switch
2686  * @prev: the current task that is being switched out
2687  * @next: the task we are going to switch to.
2688  *
2689  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2690  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2691  * switch.
2692  *
2693  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2694  * hooks.
2695  */
2696 static inline void
2697 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2698                     struct task_struct *next)
2699 {
2700         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2701         prepare_lock_switch(rq, next);
2702         prepare_arch_switch(next);
2703 }
2704
2705 /**
2706  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2707  * @rq: runqueue associated with task-switch
2708  * @prev: the thread we just switched away from.
2709  *
2710  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2711  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2712  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2713  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2714  *
2715  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2716  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2717  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2718  * details.)
2719  */
2720 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2721         __releases(rq->lock)
2722 {
2723         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2724         long prev_state;
2725
2726         rq->prev_mm = NULL;
2727
2728         /*
2729          * A task struct has one reference for the use as "current".
2730          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2731          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2732          * the scheduled task must drop that reference.
2733          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2734          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2735          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2736          * be dropped twice.
2737          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2738          */
2739         prev_state = prev->state;
2740         finish_arch_switch(prev);
2741         finish_lock_switch(rq, prev);
2742 #ifdef CONFIG_SMP
2743         if (current->sched_class->post_schedule)
2744                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2745 #endif
2746
2747         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2748         if (mm)
2749                 mmdrop(mm);
2750         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2751                 /*
2752                  * Remove function-return probe instances associated with this
2753                  * task and put them back on the free list.
2754                  */
2755                 kprobe_flush_task(prev);
2756                 put_task_struct(prev);
2757         }
2758 }
2759
2760 /**
2761  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2762  * @prev: the thread we just switched away from.
2763  */
2764 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2765         __releases(rq->lock)
2766 {
2767         struct rq *rq = this_rq();
2768
2769         finish_task_switch(rq, prev);
2770 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2771         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2772         preempt_enable();
2773 #endif
2774         if (current->set_child_tid)
2775                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * context_switch - switch to the new MM and the new
2780  * thread's register state.
2781  */
2782 static inline void
2783 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2784                struct task_struct *next)
2785 {
2786         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2787
2788         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2789         mm = next->mm;
2790         oldmm = prev->active_mm;
2791         /*
2792          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2793          * combine the page table reload and the switch backend into
2794          * one hypercall.
2795          */
2796         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2797
2798         if (unlikely(!mm)) {
2799                 next->active_mm = oldmm;
2800                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2801                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2802         } else
2803                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2804
2805         if (unlikely(!prev->mm)) {
2806                 prev->active_mm = NULL;
2807                 rq->prev_mm = oldmm;
2808         }
2809         /*
2810          * Since the runqueue lock will be released by the next
2811          * task (which is an invalid locking op but in the case
2812          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2813          * do an early lockdep release here:
2814          */
2815 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2816         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2817 #endif
2818
2819         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2820         switch_to(prev, next, prev);
2821
2822         barrier();
2823         /*
2824          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2825          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2826          * frame will be invalid.
2827          */
2828         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2829 }
2830
2831 /*
2832  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2833  *
2834  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2835  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2836  * number of context switches performed since bootup.
2837  */
2838 unsigned long nr_running(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_online_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2844
2845         return sum;
2846 }
2847
2848 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2849 {
2850         unsigned long i, sum = 0;
2851
2852         for_each_possible_cpu(i)
2853                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2854
2855         /*
2856          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2857          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2858          */
2859         if (unlikely((long)sum < 0))
2860                 sum = 0;
2861
2862         return sum;
2863 }
2864
2865 unsigned long long nr_context_switches(void)
2866 {
2867         int i;
2868         unsigned long long sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 unsigned long nr_iowait(void)
2877 {
2878         unsigned long i, sum = 0;
2879
2880         for_each_possible_cpu(i)
2881                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2882
2883         return sum;
2884 }
2885
2886 unsigned long nr_active(void)
2887 {
2888         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2889
2890         for_each_online_cpu(i) {
2891                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2892                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2893         }
2894
2895         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2896                 uninterruptible = 0;
2897
2898         return running + uninterruptible;
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2903  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2904  */
2905 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2906 {
2907         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2908         int i, scale;
2909
2910         this_rq->nr_load_updates++;
2911
2912         /* Update our load: */
2913         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2914                 unsigned long old_load, new_load;
2915
2916                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2917
2918                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2919                 new_load = this_load;
2920                 /*
2921                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2922                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2923                  * example.
2924                  */
2925                 if (new_load > old_load)
2926                         new_load += scale-1;
2927                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2928         }
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_SMP
2932
2933 /*
2934  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2935  *
2936  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2937  * you need to do so manually before calling.
2938  */
2939 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2940         __acquires(rq1->lock)
2941         __acquires(rq2->lock)
2942 {
2943         BUG_ON(!irqs_disabled());
2944         if (rq1 == rq2) {
2945                 spin_lock(&rq1->lock);
2946                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2947         } else {
2948                 if (rq1 < rq2) {
2949                         spin_lock(&rq1->lock);
2950                         spin_lock(&rq2->lock);
2951                 } else {
2952                         spin_lock(&rq2->lock);
2953                         spin_lock(&rq1->lock);
2954                 }
2955         }
2956         update_rq_clock(rq1);
2957         update_rq_clock(rq2);
2958 }
2959
2960 /*
2961  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2962  *
2963  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2964  * you need to do so manually after calling.
2965  */
2966 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2967         __releases(rq1->lock)
2968         __releases(rq2->lock)
2969 {
2970         spin_unlock(&rq1->lock);
2971         if (rq1 != rq2)
2972                 spin_unlock(&rq2->lock);
2973         else
2974                 __release(rq2->lock);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2979  */
2980 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2981         __releases(this_rq->lock)
2982         __acquires(busiest->lock)
2983         __acquires(this_rq->lock)
2984 {
2985         int ret = 0;
2986
2987         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2988                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2989                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2990                 BUG_ON(1);
2991         }
2992         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2993                 if (busiest < this_rq) {
2994                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2995                         spin_lock(&busiest->lock);
2996                         spin_lock(&this_rq->lock);
2997                         ret = 1;
2998                 } else
2999                         spin_lock(&busiest->lock);
3000         }
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 /*
3005  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3006  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3007  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3008  * the cpu_allowed mask is restored.
3009  */
3010 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3011 {
3012         struct migration_req req;
3013         unsigned long flags;
3014         struct rq *rq;
3015
3016         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3017         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3018             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3019                 goto out;
3020
3021         /* force the process onto the specified CPU */
3022         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3023                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3024                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3025
3026                 get_task_struct(mt);
3027                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3028                 wake_up_process(mt);
3029                 put_task_struct(mt);
3030                 wait_for_completion(&req.done);
3031
3032                 return;
3033         }
3034 out:
3035         task_rq_unlock(rq, &flags);
3036 }
3037
3038 /*
3039  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3040  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3041  */
3042 void sched_exec(void)
3043 {
3044         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3045         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3046         put_cpu();
3047         if (new_cpu != this_cpu)
3048                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3053  * Both runqueues must be locked.
3054  */
3055 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3056                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3057 {
3058         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3059         set_task_cpu(p, this_cpu);
3060         activate_task(this_rq, p, 0);
3061         /*
3062          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3063          * to be always true for them.
3064          */
3065         check_preempt_curr(this_rq, p);
3066 }
3067
3068 /*
3069  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3070  */
3071 static
3072 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3073                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3074                      int *all_pinned)
3075 {
3076         /*
3077          * We do not migrate tasks that are:
3078          * 1) running (obviously), or
3079          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3080          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3081          */
3082         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3083                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3084                 return 0;
3085         }
3086         *all_pinned = 0;
3087
3088         if (task_running(rq, p)) {
3089                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3090                 return 0;
3091         }
3092
3093         /*
3094          * Aggressive migration if:
3095          * 1) task is cache cold, or
3096          * 2) too many balance attempts have failed.
3097          */
3098
3099         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3100                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3101 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3102                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3103                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3104                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3105                 }
3106 #endif
3107                 return 1;
3108         }
3109
3110         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3111                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3112                 return 0;
3113         }
3114         return 1;
3115 }
3116
3117 static unsigned long
3118 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3120               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3121               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3122 {
3123         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3124         struct task_struct *p;
3125         long rem_load_move = max_load_move;
3126
3127         if (max_load_move == 0)
3128                 goto out;
3129
3130         pinned = 1;
3131
3132         /*
3133          * Start the load-balancing iterator:
3134          */
3135         p = iterator->start(iterator->arg);
3136 next:
3137         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3138                 goto out;
3139         /*
3140          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3141          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3142          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3143          */
3144         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3145                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3146         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3147             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3148                 p = iterator->next(iterator->arg);
3149                 goto next;
3150         }
3151
3152         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3153         pulled++;
3154         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3155
3156         /*
3157          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3158          */
3159         if (rem_load_move > 0) {
3160                 if (p->prio < *this_best_prio)
3161                         *this_best_prio = p->prio;
3162                 p = iterator->next(iterator->arg);
3163                 goto next;
3164         }
3165 out:
3166         /*
3167          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3168          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3169          * inside pull_task().
3170          */
3171         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3172
3173         if (all_pinned)
3174                 *all_pinned = pinned;
3175
3176         return max_load_move - rem_load_move;
3177 }
3178
3179 /*
3180  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3181  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3182  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3183  *
3184  * Called with both runqueues locked.
3185  */
3186 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3187                       unsigned long max_load_move,
3188                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3189                       int *all_pinned)
3190 {
3191         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3192         unsigned long total_load_moved = 0;
3193         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3194
3195         do {
3196                 total_load_moved +=
3197                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3198                                 max_load_move - total_load_moved,
3199                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3200                 class = class->next;
3201         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3202
3203         return total_load_moved > 0;
3204 }
3205
3206 static int
3207 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3208                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3209                    struct rq_iterator *iterator)
3210 {
3211         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3212         int pinned = 0;
3213
3214         while (p) {
3215                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3216                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3217                         /*
3218                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3219                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3220                          * stats here rather than inside pull_task().
3221                          */
3222                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3223
3224                         return 1;
3225                 }
3226                 p = iterator->next(iterator->arg);
3227         }
3228
3229         return 0;
3230 }
3231
3232 /*
3233  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3234  * part of active balancing operations within "domain".
3235  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3236  *
3237  * Called with both runqueues locked.
3238  */
3239 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3240                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3241 {
3242         const struct sched_class *class;
3243
3244         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3245                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3246                         return 1;
3247
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3253  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3254  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3255  */
3256 static struct sched_group *
3257 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3258                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3259                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3260 {
3261         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3262         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3263         unsigned long max_pull;
3264         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3265         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3266         int load_idx, group_imb = 0;
3267 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3268         int power_savings_balance = 1;
3269         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3270         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3271         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3272 #endif
3273
3274         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3275         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3276         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3277         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3278                 load_idx = sd->busy_idx;
3279         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3280                 load_idx = sd->newidle_idx;
3281         else
3282                 load_idx = sd->idle_idx;
3283
3284         do {
3285                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3286                 int local_group;
3287                 int i;
3288                 int __group_imb = 0;
3289                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3290                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3291
3292                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3293
3294                 if (local_group)
3295                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3296
3297                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3298                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3299                 max_cpu_load = 0;
3300                 min_cpu_load = ~0UL;
3301
3302                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3303                         struct rq *rq;
3304
3305                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3306                                 continue;
3307
3308                         rq = cpu_rq(i);
3309
3310                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3311                                 *sd_idle = 0;
3312
3313                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3314                         if (local_group) {
3315                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3316                                         first_idle_cpu = 1;
3317                                         balance_cpu = i;
3318                                 }
3319
3320                                 load = target_load(i, load_idx);
3321                         } else {
3322                                 load = source_load(i, load_idx);
3323                                 if (load > max_cpu_load)
3324                                         max_cpu_load = load;
3325                                 if (min_cpu_load > load)
3326                                         min_cpu_load = load;
3327                         }
3328
3329                         avg_load += load;
3330                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3331                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3332                 }
3333
3334                 /*
3335                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3336                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3337                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3338                  * to do the newly idle load balance.
3339                  */
3340                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3341                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3342                         *balance = 0;
3343                         goto ret;
3344                 }
3345
3346                 total_load += avg_load;
3347                 total_pwr += group->__cpu_power;
3348
3349                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3350                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3351                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3352
3353                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3354                         __group_imb = 1;
3355
3356                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3357
3358                 if (local_group) {
3359                         this_load = avg_load;
3360                         this = group;
3361                         this_nr_running = sum_nr_running;
3362                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3363                 } else if (avg_load > max_load &&
3364                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3365                         max_load = avg_load;
3366                         busiest = group;
3367                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3368                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3369                         group_imb = __group_imb;
3370                 }
3371
3372 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3373                 /*
3374                  * Busy processors will not participate in power savings
3375                  * balance.
3376                  */
3377                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3378                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3379                         goto group_next;
3380
3381                 /*
3382                  * If the local group is idle or completely loaded
3383                  * no need to do power savings balance at this domain
3384                  */
3385                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3386                                     !this_nr_running))
3387                         power_savings_balance = 0;
3388
3389                 /*
3390                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3391                  * don't include that group in power savings calculations
3392                  */
3393                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3394                     || !sum_nr_running)
3395                         goto group_next;
3396
3397                 /*
3398                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3399                  * This is the group from where we need to pick up the load
3400                  * for saving power
3401                  */
3402                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3403                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3404                      first_cpu(group->cpumask) <
3405                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3406                         group_min = group;
3407                         min_nr_running = sum_nr_running;
3408                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3409                                                 sum_nr_running;
3410                 }
3411
3412                 /*
3413                  * Calculate the group which is almost near its
3414                  * capacity but still has some space to pick up some load
3415                  * from other group and save more power
3416                  */
3417                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3418                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3419                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3420                              first_cpu(group->cpumask) >
3421                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3422                                 group_leader = group;
3423                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3424                         }
3425                 }
3426 group_next:
3427 #endif
3428                 group = group->next;
3429         } while (group != sd->groups);
3430
3431         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3432                 goto out_balanced;
3433
3434         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3435
3436         if (this_load >= avg_load ||
3437                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3438                 goto out_balanced;
3439
3440         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3441         if (group_imb)
3442                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3443
3444         /*
3445          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3446          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3447          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3448          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3449          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3450          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3451          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3452          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3453          * appear as very large values with unsigned longs.
3454          */
3455         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3456                 goto out_balanced;
3457
3458         /*
3459          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3460          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3461          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3462          */
3463         if (max_load < avg_load) {
3464                 *imbalance = 0;
3465                 goto small_imbalance;
3466         }
3467
3468         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3469         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3470
3471         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3472         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3473                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3474                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3475
3476         /*
3477          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3478          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3479          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3480          * moved
3481          */
3482         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3483                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3484                 unsigned int imbn;
3485
3486 small_imbalance:
3487                 pwr_move = pwr_now = 0;
3488                 imbn = 2;
3489                 if (this_nr_running) {
3490                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3491                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3492                                 imbn = 1;
3493                 } else
3494                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3495
3496                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3497                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3498                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3499                         return busiest;
3500                 }
3501
3502                 /*
3503                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3504                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3505                  * moving them.
3506                  */
3507
3508                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3509                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3510                 pwr_now += this->__cpu_power *
3511                                 min(this_load_per_task, this_load);
3512                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3513
3514                 /* Amount of load we'd subtract */
3515                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3516                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3517                 if (max_load > tmp)
3518                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3519                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3520
3521                 /* Amount of load we'd add */
3522                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3523                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3524                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3525                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3526                 else
3527                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3528                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3529                 pwr_move += this->__cpu_power *
3530                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3531                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3532
3533                 /* Move if we gain throughput */
3534                 if (pwr_move > pwr_now)
3535                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3536         }
3537
3538         return busiest;
3539
3540 out_balanced:
3541 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3542         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3543                 goto ret;
3544
3545         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3546                 *imbalance = min_load_per_task;
3547                 return group_min;
3548         }
3549 #endif
3550 ret:
3551         *imbalance = 0;
3552         return NULL;
3553 }
3554
3555 /*
3556  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3557  */
3558 static struct rq *
3559 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3560                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3561 {
3562         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3563         unsigned long max_load = 0;
3564         int i;
3565
3566         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3567                 unsigned long wl;
3568
3569                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3570                         continue;
3571
3572                 rq = cpu_rq(i);
3573                 wl = weighted_cpuload(i);
3574
3575                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3576                         continue;
3577
3578                 if (wl > max_load) {
3579                         max_load = wl;
3580                         busiest = rq;
3581                 }
3582         }
3583
3584         return busiest;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3589  * so long as it is large enough.
3590  */
3591 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3592
3593 /*
3594  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3595  * tasks if there is an imbalance.
3596  */
3597 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3598                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3599                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3600 {
3601         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3602         struct sched_group *group;
3603         unsigned long imbalance;
3604         struct rq *busiest;
3605         unsigned long flags;
3606         int unlock_aggregate;
3607
3608         cpus_setall(*cpus);
3609
3610         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3611
3612         /*
3613          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3614          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3615          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3616          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3617          */
3618         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3619             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3620                 sd_idle = 1;
3621
3622         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3623
3624 redo:
3625         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3626                                    cpus, balance);
3627
3628         if (*balance == 0)
3629                 goto out_balanced;
3630
3631         if (!group) {
3632                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3633                 goto out_balanced;
3634         }
3635
3636         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3637         if (!busiest) {
3638                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3639                 goto out_balanced;
3640         }
3641
3642         BUG_ON(busiest == this_rq);
3643
3644         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3645
3646         ld_moved = 0;
3647         if (busiest->nr_running > 1) {
3648                 /*
3649                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3650                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3651                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3652                  * correctly treated as an imbalance.
3653                  */
3654                 local_irq_save(flags);
3655                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3656                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3657                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3658                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3659                 local_irq_restore(flags);
3660
3661                 /*
3662                  * some other cpu did the load balance for us.
3663                  */
3664                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3665                         resched_cpu(this_cpu);
3666
3667                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3668                 if (unlikely(all_pinned)) {
3669                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3670                         if (!cpus_empty(*cpus))
3671                                 goto redo;
3672                         goto out_balanced;
3673                 }
3674         }
3675
3676         if (!ld_moved) {
3677                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3678                 sd->nr_balance_failed++;
3679
3680                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3681
3682                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3683
3684                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3685                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3686                          */
3687                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3688                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3689                                 all_pinned = 1;
3690                                 goto out_one_pinned;
3691                         }
3692
3693                         if (!busiest->active_balance) {
3694                                 busiest->active_balance = 1;
3695                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3696                                 active_balance = 1;
3697                         }
3698                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3699                         if (active_balance)
3700                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3701
3702                         /*
3703                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3704                          * counter.
3705                          */
3706                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3707                 }
3708         } else
3709                 sd->nr_balance_failed = 0;
3710
3711         if (likely(!active_balance)) {
3712                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3713                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3714         } else {
3715                 /*
3716                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3717                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3718                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3719                  * move_tasks).
3720                  */
3721                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3722                         sd->balance_interval *= 2;
3723         }
3724
3725         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3726             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3727                 ld_moved = -1;
3728
3729         goto out;
3730
3731 out_balanced:
3732         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3733
3734         sd->nr_balance_failed = 0;
3735
3736 out_one_pinned:
3737         /* tune up the balancing interval */
3738         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3739                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3740                 sd->balance_interval *= 2;
3741
3742         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3743             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3744                 ld_moved = -1;
3745         else
3746                 ld_moved = 0;
3747 out:
3748         if (unlock_aggregate)
3749                 put_aggregate(sd);
3750         return ld_moved;
3751 }
3752
3753 /*
3754  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3755  * tasks if there is an imbalance.
3756  *
3757  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3758  * this_rq is locked.
3759  */
3760 static int
3761 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3762                         cpumask_t *cpus)
3763 {
3764         struct sched_group *group;
3765         struct rq *busiest = NULL;
3766         unsigned long imbalance;
3767         int ld_moved = 0;
3768         int sd_idle = 0;
3769         int all_pinned = 0;
3770
3771         cpus_setall(*cpus);
3772
3773         /*
3774          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3775          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3776          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3777          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3778          */
3779         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3780             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3781                 sd_idle = 1;
3782
3783         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3784 redo:
3785         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3786                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3787         if (!group) {
3788                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3789                 goto out_balanced;
3790         }
3791
3792         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3793         if (!busiest) {
3794                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3795                 goto out_balanced;
3796         }
3797
3798         BUG_ON(busiest == this_rq);
3799
3800         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3801
3802         ld_moved = 0;
3803         if (busiest->nr_running > 1) {
3804                 /* Attempt to move tasks */
3805                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3806                 /* this_rq->clock is already updated */
3807                 update_rq_clock(busiest);
3808                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3809                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3810                                         &all_pinned);
3811                 spin_unlock(&busiest->lock);
3812
3813                 if (unlikely(all_pinned)) {
3814                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3815                         if (!cpus_empty(*cpus))
3816                                 goto redo;
3817                 }
3818         }
3819
3820         if (!ld_moved) {
3821                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3822                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3823                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3824                         return -1;
3825         } else
3826                 sd->nr_balance_failed = 0;
3827
3828         return ld_moved;
3829
3830 out_balanced:
3831         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3832         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3833             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3834                 return -1;
3835         sd->nr_balance_failed = 0;
3836
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 /*
3841  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3842  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3843  */
3844 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3845 {
3846         struct sched_domain *sd;
3847         int pulled_task = -1;
3848         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3849         cpumask_t tmpmask;
3850
3851         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3852                 unsigned long interval;
3853
3854                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3855                         continue;
3856
3857                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3858                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3859                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3860                                                            sd, &tmpmask);
3861
3862                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3863                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3864                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3865                 if (pulled_task)
3866                         break;
3867         }
3868         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3869                 /*
3870                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3871                  * a busy processor. So reset next_balance.
3872                  */
3873                 this_rq->next_balance = next_balance;
3874         }
3875 }
3876
3877 /*
3878  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3879  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3880  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3881  * logical imbalances.
3882  *
3883  * Called with busiest_rq locked.
3884  */
3885 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3886 {
3887         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3888         struct sched_domain *sd;
3889         struct rq *target_rq;
3890
3891         /* Is there any task to move? */
3892         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3893                 return;
3894
3895         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3896
3897         /*
3898          * This condition is "impossible", if it occurs
3899          * we need to fix it. Originally reported by
3900          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3901          */
3902         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3903
3904         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3905         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3906         update_rq_clock(busiest_rq);
3907         update_rq_clock(target_rq);
3908
3909         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3910         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3911                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3912                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3913                                 break;
3914         }
3915
3916         if (likely(sd)) {
3917                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3918
3919                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3920                                   sd, CPU_IDLE))
3921                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3922                 else
3923                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3924         }
3925         spin_unlock(&target_rq->lock);
3926 }
3927
3928 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3929 static struct {
3930         atomic_t load_balancer;
3931         cpumask_t cpu_mask;
3932 } nohz ____cacheline_aligned = {
3933         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3934         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3935 };
3936
3937 /*
3938  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3939  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3940  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3941  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3942  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3943  * arrives...
3944  *
3945  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3946  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3947  * nohz.cpu_mask..
3948  *
3949  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3950  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3951  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3952  * there is no need for ilb owner.
3953  *
3954  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3955  * next busy scheduler_tick()
3956  */
3957 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3958 {
3959         int cpu = smp_processor_id();
3960
3961         if (stop_tick) {
3962                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3963                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3964
3965                 /*
3966                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3967                  */
3968                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3969                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3970                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3971                                 BUG();
3972                         return 0;
3973                 }
3974
3975                 /* time for ilb owner also to sleep */
3976                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3977                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3978                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3979                         return 0;
3980                 }
3981
3982                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3983                         /* make me the ilb owner */
3984                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3985                                 return 1;
3986                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3987                         return 1;
3988         } else {
3989                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3990                         return 0;
3991
3992                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3993
3994                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3995                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3996                                 BUG();
3997         }
3998         return 0;
3999 }
4000 #endif
4001
4002 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4003
4004 /*
4005  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4006  * and initiates a balancing operation if so.
4007  *
4008  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4009  */
4010 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4011 {
4012         int balance = 1;
4013         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4014         unsigned long interval;
4015         struct sched_domain *sd;
4016         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4017         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4018         int update_next_balance = 0;
4019         cpumask_t tmp;
4020
4021         for_each_domain(cpu, sd) {
4022                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4023                         continue;
4024
4025                 interval = sd->balance_interval;
4026                 if (idle != CPU_IDLE)
4027                         interval *= sd->busy_factor;
4028
4029                 /* scale ms to jiffies */
4030                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4031                 if (unlikely(!interval))
4032                         interval = 1;
4033                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4034                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4035
4036
4037                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4038                         if (!spin_trylock(&balancing))
4039                                 goto out;
4040                 }
4041
4042                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4043                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4044                                 /*
4045                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4046                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4047                                  * not idle.
4048                                  */
4049                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4050                         }
4051                         sd->last_balance = jiffies;
4052                 }
4053                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4054                         spin_unlock(&balancing);
4055 out:
4056                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4057                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4058                         update_next_balance = 1;
4059                 }
4060
4061                 /*
4062                  * Stop the load balance at this level. There is another
4063                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4064                  * actively.
4065                  */
4066                 if (!balance)
4067                         break;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * next_balance will be updated only when there is a need.
4072          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4073          * updated.
4074          */
4075         if (likely(update_next_balance))
4076                 rq->next_balance = next_balance;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4081  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4082  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4083  */
4084 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4085 {
4086         int this_cpu = smp_processor_id();
4087         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4088         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4089                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4090
4091         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4092
4093 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4094         /*
4095          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4096          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4097          * stopped.
4098          */
4099         if (this_rq->idle_at_tick &&
4100             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4101                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4102                 struct rq *rq;
4103                 int balance_cpu;
4104
4105                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4106                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4107                         /*
4108                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4109                          * work being done for other cpus. Next load
4110                          * balancing owner will pick it up.
4111                          */
4112                         if (need_resched())
4113                                 break;
4114
4115                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4116
4117                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4118                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4119                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4120                 }
4121         }
4122 #endif
4123 }
4124
4125 /*
4126  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4127  *
4128  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4129  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4130  * if the whole system is idle.
4131  */
4132 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4133 {
4134 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4135         /*
4136          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4137          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4138          * load balancer.
4139          */
4140         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4141                 rq->in_nohz_recently = 0;
4142
4143                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4144                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4145                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4146                 }
4147
4148                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4149                         /*
4150                          * simple selection for now: Nominate the
4151                          * first cpu in the nohz list to be the next
4152                          * ilb owner.
4153                          *
4154                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4155                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4156                          */
4157                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4158
4159                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4160                                 resched_cpu(ilb);
4161                 }
4162         }
4163
4164         /*
4165          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4166          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4167          */
4168         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4169             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4170                 resched_cpu(cpu);
4171                 return;
4172         }
4173
4174         /*
4175          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4176          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4177          */
4178         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4179             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4180                 return;
4181 #endif
4182         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4183                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4184 }
4185
4186 #else   /* CONFIG_SMP */
4187
4188 /*
4189  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4190  */
4191 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4192 {
4193 }
4194
4195 #endif
4196
4197 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4198
4199 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4200
4201 /*
4202  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4203  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4204  */
4205 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4206 {
4207         unsigned long flags;
4208         u64 ns, delta_exec;
4209         struct rq *rq;
4210
4211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4212         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4213         if (task_current(rq, p)) {
4214                 update_rq_clock(rq);
4215                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4216                 if ((s64)delta_exec > 0)
4217                         ns += delta_exec;
4218         }
4219         task_rq_unlock(rq, &flags);
4220
4221         return ns;
4222 }
4223
4224 /*
4225  * Account user cpu time to a process.
4226  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4227  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4228  */
4229 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4230 {
4231         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4232         cputime64_t tmp;
4233
4234         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4235
4236         /* Add user time to cpustat. */
4237         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4238         if (TASK_NICE(p) > 0)
4239                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4240         else
4241                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4242 }
4243
4244 /*
4245  * Account guest cpu time to a process.
4246  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4247  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4248  */
4249 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4250 {
4251         cputime64_t tmp;
4252         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4253
4254         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4255
4256         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4257         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4258
4259         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4260         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4261 }
4262
4263 /*
4264  * Account scaled user cpu time to a process.
4265  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4266  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4267  */
4268 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4269 {
4270         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4271 }
4272
4273 /*
4274  * Account system cpu time to a process.
4275  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4276  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4277  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4278  */
4279 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4280                          cputime_t cputime)
4281 {
4282         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4283         struct rq *rq = this_rq();
4284         cputime64_t tmp;
4285
4286         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4287                 account_guest_time(p, cputime);
4288                 return;
4289         }
4290
4291         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4292
4293         /* Add system time to cpustat. */
4294         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4295         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4296                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4297         else if (softirq_count())
4298                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4299         else if (p != rq->idle)
4300                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4301         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4302                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4303         else
4304                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4305         /* Account for system time used */
4306         acct_update_integrals(p);
4307 }
4308
4309 /*
4310  * Account scaled system cpu time to a process.
4311  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4312  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4313  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4314  */
4315 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4316 {
4317         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4318 }
4319
4320 /*
4321  * Account for involuntary wait time.
4322  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4323  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4324  */
4325 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4326 {
4327         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4328         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4329         struct rq *rq = this_rq();
4330
4331         if (p == rq->idle) {
4332                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4333                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4334                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4335                 else
4336                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4337         } else
4338                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4339 }
4340
4341 /*
4342  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4343  * We call it with interrupts disabled.
4344  *
4345  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4346  * timeslices.
4347  */
4348 void scheduler_tick(void)
4349 {
4350         int cpu = smp_processor_id();
4351         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4352         struct task_struct *curr = rq->curr;
4353
4354         sched_clock_tick();
4355
4356         spin_lock(&rq->lock);
4357         update_rq_clock(rq);
4358         update_cpu_load(rq);
4359         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4360         spin_unlock(&rq->lock);
4361
4362 #ifdef CONFIG_SMP
4363         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4364         trigger_load_balance(rq, cpu);
4365 #endif
4366 }
4367
4368 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4369
4370 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4371 {
4372         /*
4373          * Underflow?
4374          */
4375         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4376                 return;
4377         preempt_count() += val;
4378         /*
4379          * Spinlock count overflowing soon?
4380          */
4381         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4382                                 PREEMPT_MASK - 10);
4383 }
4384 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4385
4386 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4387 {
4388         /*
4389          * Underflow?
4390          */
4391         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4392                 return;
4393         /*
4394          * Is the spinlock portion underflowing?
4395          */
4396         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4397                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4398                 return;
4399
4400         preempt_count() -= val;
4401 }
4402 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4403
4404 #endif
4405
4406 /*
4407  * Print scheduling while atomic bug:
4408  */
4409 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4410 {
4411         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4412
4413         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4414                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4415
4416         debug_show_held_locks(prev);
4417         if (irqs_disabled())
4418                 print_irqtrace_events(prev);
4419
4420         if (regs)
4421                 show_regs(regs);
4422         else
4423                 dump_stack();
4424 }
4425
4426 /*
4427  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4428  */
4429 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4430 {
4431         /*
4432          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4433          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4434          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4435          */
4436         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4437                 __schedule_bug(prev);
4438
4439         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4440
4441         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4442 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4443         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4444                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4445                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4446         }
4447 #endif
4448 }
4449
4450 /*
4451  * Pick up the highest-prio task:
4452  */
4453 static inline struct task_struct *
4454 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4455 {
4456         const struct sched_class *class;
4457         struct task_struct *p;
4458
4459         /*
4460          * Optimization: we know that if all tasks are in
4461          * the fair class we can call that function directly:
4462          */
4463         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4464                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4465                 if (likely(p))
4466                         return p;
4467         }
4468
4469         class = sched_class_highest;
4470         for ( ; ; ) {
4471                 p = class->pick_next_task(rq);
4472                 if (p)
4473                         return p;
4474                 /*
4475                  * Will never be NULL as the idle class always
4476                  * returns a non-NULL p:
4477                  */
4478                 class = class->next;
4479         }
4480 }
4481
4482 /*
4483  * schedule() is the main scheduler function.
4484  */
4485 asmlinkage void __sched schedule(void)
4486 {
4487         struct task_struct *prev, *next;
4488         unsigned long *switch_count;
4489         struct rq *rq;
4490         int cpu;
4491
4492 need_resched:
4493         preempt_disable();
4494         cpu = smp_processor_id();
4495         rq = cpu_rq(cpu);
4496         rcu_qsctr_inc(cpu);
4497         prev = rq->curr;
4498         switch_count = &prev->nivcsw;
4499
4500         release_kernel_lock(prev);
4501 need_resched_nonpreemptible:
4502
4503         schedule_debug(prev);
4504
4505         hrtick_clear(rq);
4506
4507         /*
4508          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4509          */
4510         local_irq_disable();
4511         update_rq_clock(rq);
4512         spin_lock(&rq->lock);
4513         clear_tsk_need_resched(prev);
4514
4515         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4516                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4517                                 signal_pending(prev))) {
4518                         prev->state = TASK_RUNNING;
4519                 } else {
4520                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4521                 }
4522                 switch_count = &prev->nvcsw;
4523         }
4524
4525 #ifdef CONFIG_SMP
4526         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4527                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4528 #endif
4529
4530         if (unlikely(!rq->nr_running))
4531                 idle_balance(cpu, rq);
4532
4533         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4534         next = pick_next_task(rq, prev);
4535
4536         if (likely(prev != next)) {
4537                 sched_info_switch(prev, next);
4538
4539                 rq->nr_switches++;
4540                 rq->curr = next;
4541                 ++*switch_count;
4542
4543                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4544                 /*
4545                  * the context switch might have flipped the stack from under
4546                  * us, hence refresh the local variables.
4547                  */
4548                 cpu = smp_processor_id();
4549                 rq = cpu_rq(cpu);
4550         } else
4551                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4552
4553         hrtick_set(rq);
4554
4555         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4556                 goto need_resched_nonpreemptible;
4557
4558         preempt_enable_no_resched();
4559         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4560                 goto need_resched;
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4563
4564 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4565 /*
4566  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4567  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4568  * occur there and call schedule directly.
4569  */
4570 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4571 {
4572         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4573
4574         /*
4575          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4576          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4577          */
4578         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4579                 return;
4580
4581         do {
4582                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4583                 schedule();
4584                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4585
4586                 /*
4587                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4588                  * between schedule and now.
4589                  */
4590                 barrier();
4591         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4594
4595 /*
4596  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4597  * off of irq context.
4598  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4599  * protect us against recursive calling from irq.
4600  */
4601 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4602 {
4603         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4604
4605         /* Catch callers which need to be fixed */
4606         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4607
4608         do {
4609                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4610                 local_irq_enable();
4611                 schedule();
4612                 local_irq_disable();
4613                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4614
4615                 /*
4616                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4617                  * between schedule and now.
4618                  */
4619                 barrier();
4620         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4621 }
4622
4623 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4624
4625 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4626                           void *key)
4627 {
4628         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4631
4632 /*
4633  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4634  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4635  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4636  *
4637  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4638  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4639  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4640  */
4641 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4642                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4643 {
4644         wait_queue_t *curr, *next;
4645
4646         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4647                 unsigned flags = curr->flags;
4648
4649                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4650                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4651                         break;
4652         }
4653 }
4654
4655 /**
4656  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4657  * @q: the waitqueue
4658  * @mode: which threads
4659  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4660  * @key: is directly passed to the wakeup function
4661  */
4662 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4663                         int nr_exclusive, void *key)
4664 {
4665         unsigned long flags;
4666
4667         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4668         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4669         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4670 }
4671 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4672
4673 /*
4674  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4675  */
4676 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4677 {
4678         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4679 }
4680
4681 /**
4682  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4683  * @q: the waitqueue
4684  * @mode: which threads
4685  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4686  *
4687  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4688  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4689  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4690  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4691  *
4692  * On UP it can prevent extra preemption.
4693  */
4694 void
4695 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4696 {
4697         unsigned long flags;
4698         int sync = 1;
4699
4700         if (unlikely(!q))
4701                 return;
4702
4703         if (unlikely(!nr_exclusive))
4704                 sync = 0;
4705
4706         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4707         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4708         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4711
4712 void complete(struct completion *x)
4713 {
4714         unsigned long flags;
4715
4716         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4717         x->done++;
4718         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4719         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4720 }
4721 EXPORT_SYMBOL(complete);
4722
4723 void complete_all(struct completion *x)
4724 {
4725         unsigned long flags;
4726
4727         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4728         x->done += UINT_MAX/2;
4729         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4730         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4733
4734 static inline long __sched
4735 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4736 {
4737         if (!x->done) {
4738                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4739
4740                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4741                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4742                 do {
4743                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4744                              signal_pending(current)) ||
4745                             (state == TASK_KILLABLE &&
4746                              fatal_signal_pending(current))) {
4747                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4748                                 return -ERESTARTSYS;
4749                         }
4750                         __set_current_state(state);
4751                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4752                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4753                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4754                         if (!timeout) {
4755                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4756                                 return timeout;
4757                         }
4758                 } while (!x->done);
4759                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4760         }
4761         x->done--;
4762         return timeout;
4763 }
4764
4765 static long __sched
4766 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4767 {
4768         might_sleep();
4769
4770         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4771         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4772         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4773         return timeout;
4774 }
4775
4776 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4777 {
4778         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4781
4782 unsigned long __sched
4783 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4784 {
4785         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4786 }
4787 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4788
4789 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4790 {
4791         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4792         if (t == -ERESTARTSYS)
4793                 return t;
4794         return 0;
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4797
4798 unsigned long __sched
4799 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4800                                           unsigned long timeout)
4801 {
4802         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4803 }
4804 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4805
4806 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4807 {
4808         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4809         if (t == -ERESTARTSYS)
4810                 return t;
4811         return 0;
4812 }
4813 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4814
4815 static long __sched
4816 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4817 {
4818         unsigned long flags;
4819         wait_queue_t wait;
4820
4821         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4822
4823         __set_current_state(state);
4824
4825         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4826         __add_wait_queue(q, &wait);
4827         spin_unlock(&q->lock);
4828         timeout = schedule_timeout(timeout);
4829         spin_lock_irq(&q->lock);
4830         __remove_wait_queue(q, &wait);
4831         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4832
4833         return timeout;
4834 }
4835
4836 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4837 {
4838         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4839 }
4840 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4841
4842 long __sched
4843 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4844 {
4845         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4848
4849 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4850 {
4851         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4854
4855 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4856 {
4857         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4860
4861 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4862
4863 /*
4864  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4865  * @p: task
4866  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4867  *
4868  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4869  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4870  *
4871  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4872  */
4873 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4874 {
4875         unsigned long flags;
4876         int oldprio, on_rq, running;
4877         struct rq *rq;
4878         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4879
4880         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4881
4882         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4883         update_rq_clock(rq);
4884
4885         oldprio = p->prio;
4886         on_rq = p->se.on_rq;
4887         running = task_current(rq, p);
4888         if (on_rq)
4889                 dequeue_task(rq, p, 0);
4890         if (running)
4891                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4892
4893         if (rt_prio(prio))
4894                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4895         else
4896                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4897
4898         p->prio = prio;
4899
4900         if (running)
4901                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4902         if (on_rq) {
4903                 enqueue_task(rq, p, 0);
4904
4905                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4906         }
4907         task_rq_unlock(rq, &flags);
4908 }
4909
4910 #endif
4911
4912 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4913 {
4914         int old_prio, delta, on_rq;
4915         unsigned long flags;
4916         struct rq *rq;
4917
4918         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4919                 return;
4920         /*
4921          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4922          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4923          */
4924         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4925         update_rq_clock(rq);
4926         /*
4927          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4928          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4929          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4930          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4931          */
4932         if (task_has_rt_policy(p)) {
4933                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4934                 goto out_unlock;
4935         }
4936         on_rq = p->se.on_rq;
4937         if (on_rq)
4938                 dequeue_task(rq, p, 0);
4939
4940         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4941         set_load_weight(p);
4942         old_prio = p->prio;
4943         p->prio = effective_prio(p);
4944         delta = p->prio - old_prio;
4945
4946         if (on_rq) {
4947                 enqueue_task(rq, p, 0);
4948                 /*
4949                  * If the task increased its priority or is running and
4950                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4951                  */
4952                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4953                         resched_task(rq->curr);
4954         }
4955 out_unlock:
4956         task_rq_unlock(rq, &flags);
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4959
4960 /*
4961  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4962  * @p: task
4963  * @nice: nice value
4964  */
4965 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4966 {
4967         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4968         int nice_rlim = 20 - nice;
4969
4970         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4971                 capable(CAP_SYS_NICE));
4972 }
4973
4974 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4975
4976 /*
4977  * sys_nice - change the priority of the current process.
4978  * @increment: priority increment
4979  *
4980  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4981  * does similar things.
4982  */
4983 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4984 {
4985         long nice, retval;
4986
4987         /*
4988          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4989          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4990          * and we have a single winner.
4991          */
4992         if (increment < -40)
4993                 increment = -40;
4994         if (increment > 40)
4995                 increment = 40;
4996
4997         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4998         if (nice < -20)
4999                 nice = -20;
5000         if (nice > 19)
5001                 nice = 19;
5002
5003         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5004                 return -EPERM;
5005
5006         retval = security_task_setnice(current, nice);
5007         if (retval)
5008                 return retval;
5009
5010         set_user_nice(current, nice);
5011         return 0;
5012 }
5013
5014 #endif
5015
5016 /**
5017  * task_prio - return the priority value of a given task.
5018  * @p: the task in question.
5019  *
5020  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5021  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5022  * around 0, value goes from -16 to +15.
5023  */
5024 int task_prio(const struct task_struct *p)
5025 {
5026         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5027 }
5028
5029 /**
5030  * task_nice - return the nice value of a given task.
5031  * @p: the task in question.
5032  */
5033 int task_nice(const struct task_struct *p)
5034 {
5035         return TASK_NICE(p);
5036 }
5037 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5038
5039 /**
5040  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5041  * @cpu: the processor in question.
5042  */
5043 int idle_cpu(int cpu)
5044 {
5045         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5050  * @cpu: the processor in question.
5051  */
5052 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5053 {
5054         return cpu_rq(cpu)->idle;
5055 }
5056
5057 /**
5058  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5059  * @pid: the pid in question.
5060  */
5061 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5062 {
5063         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5064 }
5065
5066 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5067 static void
5068 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5069 {
5070         BUG_ON(p->se.on_rq);
5071
5072         p->policy = policy;
5073         switch (p->policy) {
5074         case SCHED_NORMAL:
5075         case SCHED_BATCH:
5076         case SCHED_IDLE:
5077                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5078                 break;
5079         case SCHED_FIFO:
5080         case SCHED_RR:
5081                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5082                 break;
5083         }
5084
5085         p->rt_priority = prio;
5086         p->normal_prio = normal_prio(p);
5087         /* we are holding p->pi_lock already */
5088         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5089         set_load_weight(p);
5090 }
5091
5092 /**
5093  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5094  * @p: the task in question.
5095  * @policy: new policy.
5096  * @param: structure containing the new RT priority.
5097  *
5098  * NOTE that the task may be already dead.
5099  */
5100 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5101                        struct sched_param *param)
5102 {
5103         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5104         unsigned long flags;
5105         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5106         struct rq *rq;
5107
5108         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5109         BUG_ON(in_interrupt());
5110 recheck:
5111         /* double check policy once rq lock held */
5112         if (policy < 0)
5113                 policy = oldpolicy = p->policy;
5114         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5115                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5116                         policy != SCHED_IDLE)
5117                 return -EINVAL;
5118         /*
5119          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5120          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5121          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5122          */
5123         if (param->sched_priority < 0 ||
5124             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5125             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5126                 return -EINVAL;
5127         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5128                 return -EINVAL;
5129
5130         /*
5131          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5132          */
5133         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5134                 if (rt_policy(policy)) {
5135                         unsigned long rlim_rtprio;
5136
5137                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5138                                 return -ESRCH;
5139                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5140                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5141
5142                         /* can't set/change the rt policy */
5143                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5144                                 return -EPERM;
5145
5146                         /* can't increase priority */
5147                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5148                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5149                                 return -EPERM;
5150                 }
5151                 /*
5152                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5153                  * move out of SCHED_IDLE either:
5154                  */
5155                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5156                         return -EPERM;
5157
5158                 /* can't change other user's priorities */
5159                 if ((current->euid != p->euid) &&
5160                     (current->euid != p->uid))
5161                         return -EPERM;
5162         }
5163
5164 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5165         /*
5166          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5167          * assigned.
5168          */
5169         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5170                 return -EPERM;
5171 #endif
5172
5173         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5174         if (retval)
5175                 return retval;
5176         /*
5177          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5178          * changing the priority of the task:
5179          */
5180         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5181         /*
5182          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5183          * runqueue lock must be held.
5184          */
5185         rq = __task_rq_lock(p);
5186         /* recheck policy now with rq lock held */
5187         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5188                 policy = oldpolicy = -1;
5189                 __task_rq_unlock(rq);
5190                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5191                 goto recheck;
5192         }
5193         update_rq_clock(rq);
5194         on_rq = p->se.on_rq;
5195         running = task_current(rq, p);
5196         if (on_rq)
5197                 deactivate_task(rq, p, 0);
5198         if (running)
5199                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5200
5201         oldprio = p->prio;
5202         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5203
5204         if (running)
5205                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5206         if (on_rq) {
5207                 activate_task(rq, p, 0);
5208
5209                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5210         }
5211         __task_rq_unlock(rq);
5212         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5213
5214         rt_mutex_adjust_pi(p);
5215
5216         return 0;
5217 }
5218 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5219
5220 static int
5221 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5222 {
5223         struct sched_param lparam;
5224         struct task_struct *p;
5225         int retval;
5226
5227         if (!param || pid < 0)
5228                 return -EINVAL;
5229         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5230                 return -EFAULT;
5231
5232         rcu_read_lock();
5233         retval = -ESRCH;
5234         p = find_process_by_pid(pid);
5235         if (p != NULL)
5236                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5237         rcu_read_unlock();
5238
5239         return retval;
5240 }
5241
5242 /**
5243  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5244  * @pid: the pid in question.
5245  * @policy: new policy.
5246  * @param: structure containing the new RT priority.
5247  */
5248 asmlinkage long
5249 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5250 {
5251         /* negative values for policy are not valid */
5252         if (policy < 0)
5253                 return -EINVAL;
5254
5255         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5256 }
5257
5258 /**
5259  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5260  * @pid: the pid in question.
5261  * @param: structure containing the new RT priority.
5262  */
5263 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5264 {
5265         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5266 }
5267
5268 /**
5269  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5270  * @pid: the pid in question.
5271  */
5272 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5273 {
5274         struct task_struct *p;
5275         int retval;
5276
5277         if (pid < 0)
5278                 return -EINVAL;
5279
5280         retval = -ESRCH;
5281         read_lock(&tasklist_lock);
5282         p = find_process_by_pid(pid);
5283         if (p) {
5284                 retval = security_task_getscheduler(p);
5285                 if (!retval)
5286                         retval = p->policy;
5287         }
5288         read_unlock(&tasklist_lock);
5289         return retval;
5290 }
5291
5292 /**
5293  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5294  * @pid: the pid in question.
5295  * @param: structure containing the RT priority.
5296  */
5297 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5298 {
5299         struct sched_param lp;
5300         struct task_struct *p;
5301         int retval;
5302
5303         if (!param || pid < 0)
5304                 return -EINVAL;
5305
5306         read_lock(&tasklist_lock);
5307         p = find_process_by_pid(pid);
5308         retval = -ESRCH;
5309         if (!p)
5310                 goto out_unlock;
5311
5312         retval = security_task_getscheduler(p);
5313         if (retval)
5314                 goto out_unlock;
5315
5316         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5317         read_unlock(&tasklist_lock);
5318
5319         /*
5320          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5321          */
5322         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5323
5324         return retval;
5325
5326 out_unlock:
5327         read_unlock(&tasklist_lock);
5328         return retval;
5329 }
5330
5331 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5332 {
5333         cpumask_t cpus_allowed;
5334         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5335         struct task_struct *p;
5336         int retval;
5337
5338         get_online_cpus();
5339         read_lock(&tasklist_lock);
5340
5341         p = find_process_by_pid(pid);
5342         if (!p) {
5343                 read_unlock(&tasklist_lock);
5344                 put_online_cpus();
5345                 return -ESRCH;
5346         }
5347
5348         /*
5349          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5350          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5351          * usage count and then drop tasklist_lock.
5352          */
5353         get_task_struct(p);
5354         read_unlock(&tasklist_lock);
5355
5356         retval = -EPERM;
5357         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5358                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5359                 goto out_unlock;
5360
5361         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5362         if (retval)
5363                 goto out_unlock;
5364
5365         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5366         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5367  again:
5368         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5369
5370         if (!retval) {
5371                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5372                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5373                         /*
5374                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5375                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5376                          * cpuset's cpus_allowed
5377                          */
5378                         new_mask = cpus_allowed;
5379                         goto again;
5380                 }
5381         }
5382 out_unlock:
5383         put_task_struct(p);
5384         put_online_cpus();
5385         return retval;
5386 }
5387
5388 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5389                              cpumask_t *new_mask)
5390 {
5391         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5392                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5393         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5394                 len = sizeof(cpumask_t);
5395         }
5396         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5397 }
5398
5399 /**
5400  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5401  * @pid: pid of the process
5402  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5403  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5404  */
5405 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5406                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5407 {
5408         cpumask_t new_mask;
5409         int retval;
5410
5411         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5412         if (retval)
5413                 return retval;
5414
5415         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5416 }
5417
5418 /*
5419  * Represents all cpu's present in the system
5420  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5421  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5422  * method, such as ACPI for e.g.
5423  */
5424
5425 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5426 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5427
5428 #ifndef CONFIG_SMP
5429 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5430 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5431
5432 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5433 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5434 #endif
5435
5436 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5437 {
5438         struct task_struct *p;
5439         int retval;
5440
5441         get_online_cpus();
5442         read_lock(&tasklist_lock);
5443
5444         retval = -ESRCH;
5445         p = find_process_by_pid(pid);
5446         if (!p)
5447                 goto out_unlock;
5448
5449         retval = security_task_getscheduler(p);
5450         if (retval)
5451                 goto out_unlock;
5452
5453         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5454
5455 out_unlock:
5456         read_unlock(&tasklist_lock);
5457         put_online_cpus();
5458
5459         return retval;
5460 }
5461
5462 /**
5463  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5464  * @pid: pid of the process
5465  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5466  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5467  */
5468 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5469                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5470 {
5471         int ret;
5472         cpumask_t mask;
5473
5474         if (len < sizeof(cpumask_t))
5475                 return -EINVAL;
5476
5477         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5478         if (ret < 0)
5479                 return ret;
5480
5481         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5482                 return -EFAULT;
5483
5484         return sizeof(cpumask_t);
5485 }
5486
5487 /**
5488  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5489  *
5490  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5491  * other threads running on this CPU then this function will return.
5492  */
5493 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5494 {
5495         struct rq *rq = this_rq_lock();
5496
5497         schedstat_inc(rq, yld_count);
5498         current->sched_class->yield_task(rq);
5499
5500         /*
5501          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5502          * no need to preempt or enable interrupts:
5503          */
5504         __release(rq->lock);
5505         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5506         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5507         preempt_enable_no_resched();
5508
5509         schedule();
5510
5511         return 0;
5512 }
5513
5514 static void __cond_resched(void)
5515 {
5516 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5517         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5518 #endif
5519         /*
5520          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5521          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5522          * cond_resched() call.
5523          */
5524         do {
5525                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5526                 schedule();
5527                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5528         } while (need_resched());
5529 }
5530
5531 int __sched _cond_resched(void)
5532 {
5533         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5534                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5535                 __cond_resched();
5536                 return 1;
5537         }
5538         return 0;
5539 }
5540 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5541
5542 /*
5543  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5544  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5545  *
5546  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5547  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5548  * spin_unlock(), once by hand).
5549  */
5550 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5551 {
5552         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5553         int ret = 0;
5554
5555         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5556                 spin_unlock(lock);
5557                 if (resched && need_resched())
5558                         __cond_resched();
5559                 else
5560                         cpu_relax();
5561                 ret = 1;
5562                 spin_lock(lock);
5563         }
5564         return ret;
5565 }
5566 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5567
5568 int __sched cond_resched_softirq(void)
5569 {
5570         BUG_ON(!in_softirq());
5571
5572         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5573                 local_bh_enable();
5574                 __cond_resched();
5575                 local_bh_disable();
5576                 return 1;
5577         }
5578         return 0;
5579 }
5580 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5581
5582 /**
5583  * yield - yield the current processor to other threads.
5584  *
5585  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5586  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5587  */
5588 void __sched yield(void)
5589 {
5590         set_current_state(TASK_RUNNING);
5591         sys_sched_yield();
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(yield);
5594
5595 /*
5596  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5597  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5598  *
5599  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5600  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5601  */
5602 void __sched io_schedule(void)
5603 {
5604         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5605
5606         delayacct_blkio_start();
5607         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5608         schedule();
5609         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5610         delayacct_blkio_end();
5611 }
5612 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5613
5614 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5615 {
5616         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5617         long ret;
5618
5619         delayacct_blkio_start();
5620         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5621         ret = schedule_timeout(timeout);
5622         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5623         delayacct_blkio_end();
5624         return ret;
5625 }
5626
5627 /**
5628  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5629  * @policy: scheduling class.
5630  *
5631  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5632  * by a given scheduling class.
5633  */
5634 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5635 {
5636         int ret = -EINVAL;
5637
5638         switch (policy) {
5639         case SCHED_FIFO:
5640         case SCHED_RR:
5641                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5642                 break;
5643         case SCHED_NORMAL:
5644         case SCHED_BATCH:
5645         case SCHED_IDLE:
5646                 ret = 0;
5647                 break;
5648         }
5649         return ret;
5650 }
5651
5652 /**
5653  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5654  * @policy: scheduling class.
5655  *
5656  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5657  * by a given scheduling class.
5658  */
5659 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5660 {
5661         int ret = -EINVAL;
5662
5663         switch (policy) {
5664         case SCHED_FIFO:
5665         case SCHED_RR:
5666                 ret = 1;
5667                 break;
5668         case SCHED_NORMAL:
5669         case SCHED_BATCH:
5670         case SCHED_IDLE:
5671                 ret = 0;
5672         }
5673         return ret;
5674 }
5675
5676 /**
5677  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5678  * @pid: pid of the process.
5679  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5680  *
5681  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5682  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5683  */
5684 asmlinkage
5685 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5686 {
5687         struct task_struct *p;
5688         unsigned int time_slice;
5689         int retval;
5690         struct timespec t;
5691
5692         if (pid < 0)
5693                 return -EINVAL;
5694
5695         retval = -ESRCH;
5696         read_lock(&tasklist_lock);
5697         p = find_process_by_pid(pid);
5698         if (!p)
5699                 goto out_unlock;
5700
5701         retval = security_task_getscheduler(p);
5702         if (retval)
5703                 goto out_unlock;
5704
5705         /*
5706          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5707          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5708          */
5709         time_slice = 0;
5710         if (p->policy == SCHED_RR) {
5711                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5712         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5713                 struct sched_entity *se = &p->se;
5714                 unsigned long flags;
5715                 struct rq *rq;
5716
5717                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5718                 if (rq->cfs.load.weight)
5719                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5720                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5721         }
5722         read_unlock(&tasklist_lock);
5723         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5724         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5725         return retval;
5726
5727 out_unlock:
5728         read_unlock(&tasklist_lock);
5729         return retval;
5730 }
5731
5732 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5733
5734 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5735 {
5736         unsigned long free = 0;
5737         unsigned state;
5738
5739         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5740         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5741                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5742 #if BITS_PER_LONG == 32
5743         if (state == TASK_RUNNING)
5744                 printk(KERN_CONT " running  ");
5745         else
5746                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5747 #else
5748         if (state == TASK_RUNNING)
5749                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5750         else
5751                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5752 #endif
5753 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5754         {
5755                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5756                 while (!*n)
5757                         n++;
5758                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5759         }
5760 #endif
5761         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5762                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5763
5764         show_stack(p, NULL);
5765 }
5766
5767 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5768 {
5769         struct task_struct *g, *p;
5770
5771 #if BITS_PER_LONG == 32
5772         printk(KERN_INFO
5773                 "  task                PC stack   pid father\n");
5774 #else
5775         printk(KERN_INFO
5776                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5777 #endif
5778         read_lock(&tasklist_lock);
5779         do_each_thread(g, p) {
5780                 /*
5781                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5782                  * console might take alot of time:
5783                  */
5784                 touch_nmi_watchdog();
5785                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5786                         sched_show_task(p);
5787         } while_each_thread(g, p);
5788
5789         touch_all_softlockup_watchdogs();
5790
5791 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5792         sysrq_sched_debug_show();
5793 #endif
5794         read_unlock(&tasklist_lock);
5795         /*
5796          * Only show locks if all tasks are dumped:
5797          */
5798         if (state_filter == -1)
5799                 debug_show_all_locks();
5800 }
5801
5802 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5803 {
5804         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5805 }
5806
5807 /**
5808  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5809  * @idle: task in question
5810  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5811  *
5812  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5813  * flag, to make booting more robust.
5814  */
5815 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5816 {
5817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5818         unsigned long flags;
5819
5820         __sched_fork(idle);
5821         idle->se.exec_start = sched_clock();
5822
5823         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5824         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5825         __set_task_cpu(idle, cpu);
5826
5827         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5828         rq->curr = rq->idle = idle;
5829 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5830         idle->oncpu = 1;
5831 #endif
5832         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5833
5834         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5835 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5836         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5837 #else
5838         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5839 #endif
5840         /*
5841          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5842          */
5843         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5844 }
5845
5846 /*
5847  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5848  * indicates which cpus entered this state. This is used
5849  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5850  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5851  * always be CPU_MASK_NONE.
5852  */
5853 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5854
5855 /*
5856  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5857  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5858  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5859  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5860  * number of CPUs.
5861  *
5862  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5863  */
5864 static inline void sched_init_granularity(void)
5865 {
5866         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5867         const unsigned long limit = 200000000;
5868
5869         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5870         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5871                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5872
5873         sysctl_sched_latency *= factor;
5874         if (sysctl_sched_latency > limit)
5875                 sysctl_sched_latency = limit;
5876
5877         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5878 }
5879
5880 #ifdef CONFIG_SMP
5881 /*
5882  * This is how migration works:
5883  *
5884  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5885  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5886  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5887  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5888  *    thread off the CPU)
5889  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5890  *    task is still in the wrong runqueue.
5891  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5892  *    it and puts it into the right queue.
5893  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5894  * 7) we wake up and the migration is done.
5895  */
5896
5897 /*
5898  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5899  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5900  * is removed from the allowed bitmask.
5901  *
5902  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5903  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5904  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5905  */
5906 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5907 {
5908         struct migration_req req;
5909         unsigned long flags;
5910         struct rq *rq;
5911         int ret = 0;
5912
5913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5914         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5915                 ret = -EINVAL;
5916                 goto out;
5917         }
5918
5919         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5920                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5921         else {
5922                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5923                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5924         }
5925
5926         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5927         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5928                 goto out;
5929
5930         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5931                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5932                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5933                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5934                 wait_for_completion(&req.done);
5935                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5936                 return 0;
5937         }
5938 out:
5939         task_rq_unlock(rq, &flags);
5940
5941         return ret;
5942 }
5943 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5944
5945 /*
5946  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5947  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5948  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5949  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5950  *
5951  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5952  * as the task is no longer on this CPU.
5953  *
5954  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5955  */
5956 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5957 {
5958         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5959         int ret = 0, on_rq;
5960
5961         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5962                 return ret;
5963
5964         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5965         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5966
5967         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5968         /* Already moved. */
5969         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5970                 goto out;
5971         /* Affinity changed (again). */
5972         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5973                 goto out;
5974
5975         on_rq = p->se.on_rq;
5976         if (on_rq)
5977                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5978
5979         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5980         if (on_rq) {
5981                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5982                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5983         }
5984         ret = 1;
5985 out:
5986         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5987         return ret;
5988 }
5989
5990 /*
5991  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5992  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5993  * another runqueue.
5994  */
5995 static int migration_thread(void *data)
5996 {
5997         int cpu = (long)data;
5998         struct rq *rq;
5999
6000         rq = cpu_rq(cpu);
6001         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6002
6003         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6004         while (!kthread_should_stop()) {
6005                 struct migration_req *req;
6006                 struct list_head *head;
6007
6008                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6009
6010                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6011                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6012                         goto wait_to_die;
6013                 }
6014
6015                 if (rq->active_balance) {
6016                         active_load_balance(rq, cpu);
6017                         rq->active_balance = 0;
6018                 }
6019
6020                 head = &rq->migration_queue;
6021
6022                 if (list_empty(head)) {
6023                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6024                         schedule();
6025                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6026                         continue;
6027                 }
6028                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6029                 list_del_init(head->next);
6030
6031                 spin_unlock(&rq->lock);
6032                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6033                 local_irq_enable();
6034
6035                 complete(&req->done);
6036         }
6037         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6038         return 0;
6039
6040 wait_to_die:
6041         /* Wait for kthread_stop */
6042         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6043         while (!kthread_should_stop()) {
6044                 schedule();
6045                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6046         }
6047         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6048         return 0;
6049 }
6050
6051 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6052
6053 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6054 {
6055         int ret;
6056
6057         local_irq_disable();
6058         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6059         local_irq_enable();
6060         return ret;
6061 }
6062
6063 /*
6064  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6065  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6066  */
6067 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6068 {
6069         unsigned long flags;
6070         cpumask_t mask;
6071         struct rq *rq;
6072         int dest_cpu;
6073
6074         do {
6075                 /* On same node? */
6076                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6077                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6078                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6079
6080                 /* On any allowed CPU? */
6081                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6082                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6083
6084                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6085                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6086                         cpumask_t cpus_allowed;
6087
6088                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6089                         /*
6090                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6091                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6092                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6093                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6094                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6095                          */
6096                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6097                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6098                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6099                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6100
6101                         /*
6102                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6103                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6104                          * leave kernel.
6105                          */
6106                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6107                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6108                                        "longer affine to cpu%d\n",
6109                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6110                         }
6111                 }
6112         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6113 }
6114
6115 /*
6116  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6117  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6118  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6119  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6120  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6121  */
6122 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6123 {
6124         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6125         unsigned long flags;
6126
6127         local_irq_save(flags);
6128         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6129         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6130         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6131         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6132         local_irq_restore(flags);
6133 }
6134
6135 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6136 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6137 {
6138         struct task_struct *p, *t;
6139
6140         read_lock(&tasklist_lock);
6141
6142         do_each_thread(t, p) {
6143                 if (p == current)
6144                         continue;
6145
6146                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6147                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6148         } while_each_thread(t, p);
6149
6150         read_unlock(&tasklist_lock);
6151 }
6152
6153 /*
6154  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6155  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6156  * Used by CPU offline code.
6157  */
6158 void sched_idle_next(void)
6159 {
6160         int this_cpu = smp_processor_id();
6161         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6162         struct task_struct *p = rq->idle;
6163         unsigned long flags;
6164
6165         /* cpu has to be offline */
6166         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6167
6168         /*
6169          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6170          * and interrupts disabled on the current cpu.
6171          */
6172         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6173
6174         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6175
6176         update_rq_clock(rq);
6177         activate_task(rq, p, 0);
6178
6179         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6180 }
6181
6182 /*
6183  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6184  * offline.
6185  */
6186 void idle_task_exit(void)
6187 {
6188         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6189
6190         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6191
6192         if (mm != &init_mm)
6193                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6194         mmdrop(mm);
6195 }
6196
6197 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6198 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6199 {
6200         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6201
6202         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6203         BUG_ON(!p->exit_state);
6204
6205         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6206         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6207
6208         get_task_struct(p);
6209
6210         /*
6211          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6212          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6213          * fine.
6214          */
6215         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6216         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6217         spin_lock_irq(&rq->lock);
6218
6219         put_task_struct(p);
6220 }
6221
6222 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6223 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6224 {
6225         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6226         struct task_struct *next;
6227
6228         for ( ; ; ) {
6229                 if (!rq->nr_running)
6230                         break;
6231                 update_rq_clock(rq);
6232                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6233                 if (!next)
6234                         break;
6235                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6236
6237         }
6238 }
6239 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6240
6241 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6242
6243 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6244         {
6245                 .procname       = "sched_domain",
6246                 .mode           = 0555,
6247         },
6248         {0, },
6249 };
6250
6251 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6252         {
6253                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6254                 .procname       = "kernel",
6255                 .mode           = 0555,
6256                 .child          = sd_ctl_dir,
6257         },
6258         {0, },
6259 };
6260
6261 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6262 {
6263         struct ctl_table *entry =
6264                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6265
6266         return entry;
6267 }
6268
6269 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6270 {
6271         struct ctl_table *entry;
6272
6273         /*
6274          * In the intermediate directories, both the child directory and
6275          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6276          * will always be set. In the lowest directory the names are
6277          * static strings and all have proc handlers.
6278          */
6279         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6280                 if (entry->child)
6281                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6282                 if (entry->proc_handler == NULL)
6283                         kfree(entry->procname);
6284         }
6285
6286         kfree(*tablep);
6287         *tablep = NULL;
6288 }
6289
6290 static void
6291 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6292                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6293                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6294 {
6295         entry->procname = procname;
6296         entry->data = data;
6297         entry->maxlen = maxlen;
6298         entry->mode = mode;
6299         entry->proc_handler = proc_handler;
6300 }
6301
6302 static struct ctl_table *
6303 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6304 {
6305         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6306
6307         if (table == NULL)
6308                 return NULL;
6309
6310         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6311                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6312         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6313                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6314         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6315                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6316         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6317                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6318         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6319                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6320         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6321                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6322         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6323                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6324         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6325                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6326         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6328         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6329                 &sd->cache_nice_tries,
6330                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6331         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6332                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6333         /* &table[11] is terminator */
6334
6335         return table;
6336 }
6337
6338 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6339 {
6340         struct ctl_table *entry, *table;
6341         struct sched_domain *sd;
6342         int domain_num = 0, i;
6343         char buf[32];
6344
6345         for_each_domain(cpu, sd)
6346                 domain_num++;
6347         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6348         if (table == NULL)
6349                 return NULL;
6350
6351         i = 0;
6352         for_each_domain(cpu, sd) {
6353                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6354                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6355                 entry->mode = 0555;
6356                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6357                 entry++;
6358                 i++;
6359         }
6360         return table;
6361 }
6362
6363 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6364 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6365 {
6366         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6367         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6368         char buf[32];
6369
6370         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6371         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6372
6373         if (entry == NULL)
6374                 return;
6375
6376         for_each_online_cpu(i) {
6377                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6378                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6379                 entry->mode = 0555;
6380                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6381                 entry++;
6382         }
6383
6384         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6385         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6386 }
6387
6388 /* may be called multiple times per register */
6389 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6390 {
6391         if (sd_sysctl_header)
6392                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6393         sd_sysctl_header = NULL;
6394         if (sd_ctl_dir[0].child)
6395                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6396 }
6397 #else
6398 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6399 {
6400 }
6401 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6402 {
6403 }
6404 #endif
6405
6406 /*
6407  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6408  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6409  */
6410 static int __cpuinit
6411 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6412 {
6413         struct task_struct *p;
6414         int cpu = (long)hcpu;
6415         unsigned long flags;
6416         struct rq *rq;
6417
6418         switch (action) {
6419
6420         case CPU_UP_PREPARE:
6421         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6422                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6423                 if (IS_ERR(p))
6424                         return NOTIFY_BAD;
6425                 kthread_bind(p, cpu);
6426                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6427                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6428                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6429                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6430                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6431                 break;
6432
6433         case CPU_ONLINE:
6434         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6435                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6436                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6437
6438                 /* Update our root-domain */
6439                 rq = cpu_rq(cpu);
6440                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6441                 if (rq->rd) {
6442                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6443                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6444                 }
6445                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6446                 break;
6447
6448 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6449         case CPU_UP_CANCELED:
6450         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6451                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6452                         break;
6453                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6454                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6455                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6456                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6457                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6458                 break;
6459
6460         case CPU_DEAD:
6461         case CPU_DEAD_FROZEN:
6462                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6463                 migrate_live_tasks(cpu);
6464                 rq = cpu_rq(cpu);
6465                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6466                 rq->migration_thread = NULL;
6467                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6468                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6469                 update_rq_clock(rq);
6470                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6471                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6472                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6473                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6474                 migrate_dead_tasks(cpu);
6475                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6476                 cpuset_unlock();
6477                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6478                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6479
6480                 /*
6481                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6482                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6483                  * the requestors.
6484                  */
6485                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6486                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6487                         struct migration_req *req;
6488
6489                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6490                                          struct migration_req, list);
6491                         list_del_init(&req->list);
6492                         complete(&req->done);
6493                 }
6494                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6495                 break;
6496
6497         case CPU_DYING:
6498         case CPU_DYING_FROZEN:
6499                 /* Update our root-domain */
6500                 rq = cpu_rq(cpu);
6501                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6502                 if (rq->rd) {
6503                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6504                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6505                 }
6506                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6507                 break;
6508 #endif
6509         }
6510         return NOTIFY_OK;
6511 }
6512
6513 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6514  * happens before everything else.
6515  */
6516 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6517         .notifier_call = migration_call,
6518         .priority = 10
6519 };
6520
6521 void __init migration_init(void)
6522 {
6523         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6524         int err;
6525
6526         /* Start one for the boot CPU: */
6527         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6528         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6529         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6530         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6531 }
6532 #endif
6533
6534 #ifdef CONFIG_SMP
6535
6536 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6537
6538 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6539                                   cpumask_t *groupmask)
6540 {
6541         struct sched_group *group = sd->groups;
6542         char str[256];
6543
6544         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6545         cpus_clear(*groupmask);
6546
6547         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6548
6549         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6550                 printk("does not load-balance\n");
6551                 if (sd->parent)
6552                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6553                                         " has parent");
6554                 return -1;
6555         }
6556
6557         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6558
6559         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6560                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6561                                 "CPU%d\n", cpu);
6562         }
6563         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6564                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6565                                 " CPU%d\n", cpu);
6566         }
6567
6568         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6569         do {
6570                 if (!group) {
6571                         printk("\n");
6572                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6573                         break;
6574                 }
6575
6576                 if (!group->__cpu_power) {
6577                         printk(KERN_CONT "\n");
6578                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6579                                         "set\n");
6580                         break;
6581                 }
6582
6583                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6584                         printk(KERN_CONT "\n");
6585                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6586                         break;
6587                 }
6588
6589                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6590                         printk(KERN_CONT "\n");
6591                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6592                         break;
6593                 }
6594
6595                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6596
6597                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6598                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6599
6600                 group = group->next;
6601         } while (group != sd->groups);
6602         printk(KERN_CONT "\n");
6603
6604         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6605                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6606
6607         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6608                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6609                         "of domain->span\n");
6610         return 0;
6611 }
6612
6613 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6614 {
6615         cpumask_t *groupmask;
6616         int level = 0;
6617
6618         if (!sd) {
6619                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6620                 return;
6621         }
6622
6623         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6624
6625         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6626         if (!groupmask) {
6627                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6628                 return;
6629         }
6630
6631         for (;;) {
6632                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6633                         break;
6634                 level++;
6635                 sd = sd->parent;
6636                 if (!sd)
6637                         break;
6638         }
6639         kfree(groupmask);
6640 }
6641 #else
6642 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6643 #endif
6644
6645 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6646 {
6647         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6648                 return 1;
6649
6650         /* Following flags need at least 2 groups */
6651         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6652                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6653                          SD_BALANCE_FORK |
6654                          SD_BALANCE_EXEC |
6655                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6656                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6657                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6658                         return 0;
6659         }
6660
6661         /* Following flags don't use groups */
6662         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6663                          SD_WAKE_AFFINE |
6664                          SD_WAKE_BALANCE))
6665                 return 0;
6666
6667         return 1;
6668 }
6669
6670 static int
6671 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6672 {
6673         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6674
6675         if (sd_degenerate(parent))
6676                 return 1;
6677
6678         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6679                 return 0;
6680
6681         /* Does parent contain flags not in child? */
6682         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6683         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6684                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6685         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6686         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6687                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6688                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6689                                 SD_BALANCE_FORK |
6690                                 SD_BALANCE_EXEC |
6691                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6692                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6693         }
6694         if (~cflags & pflags)
6695                 return 0;
6696
6697         return 1;
6698 }
6699
6700 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6701 {
6702         unsigned long flags;
6703         const struct sched_class *class;
6704
6705         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6706
6707         if (rq->rd) {
6708                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6709
6710                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6711                         if (class->leave_domain)
6712                                 class->leave_domain(rq);
6713                 }
6714
6715                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6716                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6717
6718                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6719                         kfree(old_rd);
6720         }
6721
6722         atomic_inc(&rd->refcount);
6723         rq->rd = rd;
6724
6725         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6726         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6727                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6728
6729         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6730                 if (class->join_domain)
6731                         class->join_domain(rq);
6732         }
6733
6734         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6735 }
6736
6737 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6738 {
6739         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6740
6741         cpus_clear(rd->span);
6742         cpus_clear(rd->online);
6743 }
6744
6745 static void init_defrootdomain(void)
6746 {
6747         init_rootdomain(&def_root_domain);
6748         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6749 }
6750
6751 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6752 {
6753         struct root_domain *rd;
6754
6755         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6756         if (!rd)
6757                 return NULL;
6758
6759         init_rootdomain(rd);
6760
6761         return rd;
6762 }
6763
6764 /*
6765  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6766  * hold the hotplug lock.
6767  */
6768 static void
6769 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6770 {
6771         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6772         struct sched_domain *tmp;
6773
6774         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6775         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6776                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6777                 if (!parent)
6778                         break;
6779                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6780                         tmp->parent = parent->parent;
6781                         if (parent->parent)
6782                                 parent->parent->child = tmp;
6783                 }
6784         }
6785
6786         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6787                 sd = sd->parent;
6788                 if (sd)
6789                         sd->child = NULL;
6790         }
6791
6792         sched_domain_debug(sd, cpu);
6793
6794         rq_attach_root(rq, rd);
6795         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6796 }
6797
6798 /* cpus with isolated domains */
6799 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6800
6801 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6802 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6803 {
6804         int ints[NR_CPUS], i;
6805
6806         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6807         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6808         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6809                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6810                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6811         return 1;
6812 }
6813
6814 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6815
6816 /*
6817  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6818  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6819  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6820  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6821  *
6822  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6823  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6824  * and ->cpu_power to 0.
6825  */
6826 static void
6827 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6828                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6829                                         struct sched_group **sg,
6830                                         cpumask_t *tmpmask),
6831                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6832 {
6833         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6834         int i;
6835
6836         cpus_clear(*covered);
6837
6838         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6839                 struct sched_group *sg;
6840                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6841                 int j;
6842
6843                 if (cpu_isset(i, *covered))
6844                         continue;
6845
6846                 cpus_clear(sg->cpumask);
6847                 sg->__cpu_power = 0;
6848
6849                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6850                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6851                                 continue;
6852
6853                         cpu_set(j, *covered);
6854                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6855                 }
6856                 if (!first)
6857                         first = sg;
6858                 if (last)
6859                         last->next = sg;
6860                 last = sg;
6861         }
6862         last->next = first;
6863 }
6864
6865 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6866
6867 #ifdef CONFIG_NUMA
6868
6869 /**
6870  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6871  * @node: node whose sched_domain we're building
6872  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6873  *
6874  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6875  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6876  *
6877  * Should use nodemask_t.
6878  */
6879 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6880 {
6881         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6882
6883         min_val = INT_MAX;
6884
6885         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6886                 /* Start at @node */
6887                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6888
6889                 if (!nr_cpus_node(n))
6890                         continue;
6891
6892                 /* Skip already used nodes */
6893                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6894                         continue;
6895
6896                 /* Simple min distance search */
6897                 val = node_distance(node, n);
6898
6899                 if (val < min_val) {
6900                         min_val = val;
6901                         best_node = n;
6902                 }
6903         }
6904
6905         node_set(best_node, *used_nodes);
6906         return best_node;
6907 }
6908
6909 /**
6910  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6911  * @node: node whose cpumask we're constructing
6912  * @span: resulting cpumask
6913  *
6914  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6915  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6916  * out optimally.
6917  */
6918 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6919 {
6920         nodemask_t used_nodes;
6921         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6922         int i;
6923
6924         cpus_clear(*span);
6925         nodes_clear(used_nodes);
6926
6927         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6928         node_set(node, used_nodes);
6929
6930         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6931                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6932
6933                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6934                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6935         }
6936 }
6937 #endif
6938
6939 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6940
6941 /*
6942  * SMT sched-domains:
6943  */
6944 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6945 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6946 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6947
6948 static int
6949 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6950                  cpumask_t *unused)
6951 {
6952         if (sg)
6953                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6954         return cpu;
6955 }
6956 #endif
6957
6958 /*
6959  * multi-core sched-domains:
6960  */
6961 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6962 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6963 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6964 #endif
6965
6966 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6967 static int
6968 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6969                   cpumask_t *mask)
6970 {
6971         int group;
6972
6973         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6974         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6975         group = first_cpu(*mask);
6976         if (sg)
6977                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6978         return group;
6979 }
6980 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6981 static int
6982 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6983                   cpumask_t *unused)
6984 {
6985         if (sg)
6986                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6987         return cpu;
6988 }
6989 #endif
6990
6991 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6992 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6993
6994 static int
6995 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6996                   cpumask_t *mask)
6997 {
6998         int group;
6999 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7000         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7001         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7002         group = first_cpu(*mask);
7003 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7004         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7005         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7006         group = first_cpu(*mask);
7007 #else
7008         group = cpu;
7009 #endif
7010         if (sg)
7011                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7012         return group;
7013 }
7014
7015 #ifdef CONFIG_NUMA
7016 /*
7017  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7018  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7019  * gets dynamically allocated.
7020  */
7021 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7022 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7023
7024 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7025 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7026
7027 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7028                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7029 {
7030         int group;
7031
7032         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7033         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7034         group = first_cpu(*nodemask);
7035
7036         if (sg)
7037                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7038         return group;
7039 }
7040
7041 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7042 {
7043         struct sched_group *sg = group_head;
7044         int j;
7045
7046         if (!sg)
7047                 return;
7048         do {
7049                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7050                         struct sched_domain *sd;
7051
7052                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7053                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7054                                 /*
7055                                  * Only add "power" once for each
7056                                  * physical package.
7057                                  */
7058                                 continue;
7059                         }
7060
7061                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7062                 }
7063                 sg = sg->next;
7064         } while (sg != group_head);
7065 }
7066 #endif
7067
7068 #ifdef CONFIG_NUMA
7069 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7070 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7071 {
7072         int cpu, i;
7073
7074         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7075                 struct sched_group **sched_group_nodes
7076                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7077
7078                 if (!sched_group_nodes)
7079                         continue;
7080
7081                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7082                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7083
7084                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7085                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7086                         if (cpus_empty(*nodemask))
7087                                 continue;
7088
7089                         if (sg == NULL)
7090                                 continue;
7091                         sg = sg->next;
7092 next_sg:
7093                         oldsg = sg;
7094                         sg = sg->next;
7095                         kfree(oldsg);
7096                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7097                                 goto next_sg;
7098                 }
7099                 kfree(sched_group_nodes);
7100                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7101         }
7102 }
7103 #else
7104 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7105 {
7106 }
7107 #endif
7108
7109 /*
7110  * Initialize sched groups cpu_power.
7111  *
7112  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7113  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7114  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7115  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7116  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7117  * less cpu_power.
7118  *
7119  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7120  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7121  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7122  */
7123 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7124 {
7125         struct sched_domain *child;
7126         struct sched_group *group;
7127
7128         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7129
7130         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7131                 return;
7132
7133         child = sd->child;
7134
7135         sd->groups->__cpu_power = 0;
7136
7137         /*
7138          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7139          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7140          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7141          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7142          * same sched domain.
7143          */
7144         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7145                        (child->flags &
7146                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7147                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7148                 return;
7149         }
7150
7151         /*
7152          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7153          */
7154         group = child->groups;
7155         do {
7156                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7157                 group = group->next;
7158         } while (group != child->groups);
7159 }
7160
7161 /*
7162  * Initializers for schedule domains
7163  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7164  */
7165
7166 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7167 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7168 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7169 {                                                               \
7170         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7171         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7172         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7173 }
7174
7175 SD_INIT_FUNC(CPU)
7176 #ifdef CONFIG_NUMA
7177  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7178  SD_INIT_FUNC(NODE)
7179 #endif
7180 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7181  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7182 #endif
7183 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7184  SD_INIT_FUNC(MC)
7185 #endif
7186
7187 /*
7188  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7189  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7190  * if the amount of space is significant.
7191  */
7192 struct allmasks {
7193         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7194         union {
7195                 cpumask_t nodemask;
7196                 cpumask_t this_sibling_map;
7197                 cpumask_t this_core_map;
7198         };
7199         cpumask_t send_covered;
7200
7201 #ifdef CONFIG_NUMA
7202         cpumask_t domainspan;
7203         cpumask_t covered;
7204         cpumask_t notcovered;
7205 #endif
7206 };
7207
7208 #if     NR_CPUS > 128
7209 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7210 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7211 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7212 #else
7213 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7214 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7215 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7216 #endif
7217
7218 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7219                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7220
7221 static int default_relax_domain_level = -1;
7222
7223 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7224 {
7225         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7226         return 1;
7227 }
7228 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7229
7230 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7231                                  struct sched_domain_attr *attr)
7232 {
7233         int request;
7234
7235         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7236                 if (default_relax_domain_level < 0)
7237                         return;
7238                 else
7239                         request = default_relax_domain_level;
7240         } else
7241                 request = attr->relax_domain_level;
7242         if (request < sd->level) {
7243                 /* turn off idle balance on this domain */
7244                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7245         } else {
7246                 /* turn on idle balance on this domain */
7247                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7248         }
7249 }
7250
7251 /*
7252  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7253  * to the individual cpus
7254  */
7255 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7256                                  struct sched_domain_attr *attr)
7257 {
7258         int i;
7259         struct root_domain *rd;
7260         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7261         cpumask_t *tmpmask;
7262 #ifdef CONFIG_NUMA
7263         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7264         int sd_allnodes = 0;
7265
7266         /*
7267          * Allocate the per-node list of sched groups
7268          */
7269         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7270                                     GFP_KERNEL);
7271         if (!sched_group_nodes) {
7272                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7273                 return -ENOMEM;
7274         }
7275 #endif
7276
7277         rd = alloc_rootdomain();
7278         if (!rd) {
7279                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7280 #ifdef CONFIG_NUMA
7281                 kfree(sched_group_nodes);
7282 #endif
7283                 return -ENOMEM;
7284         }
7285
7286 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7287         /* get space for all scratch cpumask variables */
7288         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7289         if (!allmasks) {
7290                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7291                 kfree(rd);
7292 #ifdef CONFIG_NUMA
7293                 kfree(sched_group_nodes);
7294 #endif
7295                 return -ENOMEM;
7296         }
7297 #endif
7298         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7299
7300
7301 #ifdef CONFIG_NUMA
7302         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7303 #endif
7304
7305         /*
7306          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7307          */
7308         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7309                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7310                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7311
7312                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7313                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7314
7315 #ifdef CONFIG_NUMA
7316                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7317                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7318                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7319                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7320                         set_domain_attribute(sd, attr);
7321                         sd->span = *cpu_map;
7322                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7323                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7324                         p = sd;
7325                         sd_allnodes = 1;
7326                 } else
7327                         p = NULL;
7328
7329                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7330                 SD_INIT(sd, NODE);
7331                 set_domain_attribute(sd, attr);
7332                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7333                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7334                 sd->parent = p;
7335                 if (p)
7336                         p->child = sd;
7337                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7338 #endif
7339
7340                 p = sd;
7341                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7342                 SD_INIT(sd, CPU);
7343                 set_domain_attribute(sd, attr);
7344                 sd->span = *nodemask;
7345                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7346                 sd->parent = p;
7347                 if (p)
7348                         p->child = sd;
7349                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7350
7351 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7352                 p = sd;
7353                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7354                 SD_INIT(sd, MC);
7355                 set_domain_attribute(sd, attr);
7356                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7357                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7358                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7359                 sd->parent = p;
7360                 p->child = sd;
7361                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7362 #endif
7363
7364 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7365                 p = sd;
7366                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7367                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7368                 set_domain_attribute(sd, attr);
7369                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7370                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7371                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7372                 sd->parent = p;
7373                 p->child = sd;
7374                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7375 #endif
7376         }
7377
7378 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7379         /* Set up CPU (sibling) groups */
7380         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7381                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7382                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7383
7384                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7385                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7386                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7387                         continue;
7388
7389                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7390                                         &cpu_to_cpu_group,
7391                                         send_covered, tmpmask);
7392         }
7393 #endif
7394
7395 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7396         /* Set up multi-core groups */
7397         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7398                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7399                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7400
7401                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7402                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7403                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7404                         continue;
7405
7406                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7407                                         &cpu_to_core_group,
7408                                         send_covered, tmpmask);
7409         }
7410 #endif
7411
7412         /* Set up physical groups */
7413         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7414                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7415                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7416
7417                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7418                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7419                 if (cpus_empty(*nodemask))
7420                         continue;
7421
7422                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7423                                         &cpu_to_phys_group,
7424                                         send_covered, tmpmask);
7425         }
7426
7427 #ifdef CONFIG_NUMA
7428         /* Set up node groups */
7429         if (sd_allnodes) {
7430                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7431
7432                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7433                                         &cpu_to_allnodes_group,
7434                                         send_covered, tmpmask);
7435         }
7436
7437         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7438                 /* Set up node groups */
7439                 struct sched_group *sg, *prev;
7440                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7441                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7442                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7443                 int j;
7444
7445                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7446                 cpus_clear(*covered);
7447
7448                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7449                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7450                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7451                         continue;
7452                 }
7453
7454                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7455                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7456
7457                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7458                 if (!sg) {
7459                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7460                                 "node %d\n", i);
7461                         goto error;
7462                 }
7463                 sched_group_nodes[i] = sg;
7464                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7465                         struct sched_domain *sd;
7466
7467                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7468                         sd->groups = sg;
7469                 }
7470                 sg->__cpu_power = 0;
7471                 sg->cpumask = *nodemask;
7472                 sg->next = sg;
7473                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7474                 prev = sg;
7475
7476                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7477                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7478                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7479                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7480
7481                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7482                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7483                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7484                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7485                                 break;
7486
7487                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7488                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7489                                 continue;
7490
7491                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7492                                           GFP_KERNEL, i);
7493                         if (!sg) {
7494                                 printk(KERN_WARNING
7495                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7496                                 goto error;
7497                         }
7498                         sg->__cpu_power = 0;
7499                         sg->cpumask = *tmpmask;
7500                         sg->next = prev->next;
7501                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7502                         prev->next = sg;
7503                         prev = sg;
7504                 }
7505         }
7506 #endif
7507
7508         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7509 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7510         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7511                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7512
7513                 init_sched_groups_power(i, sd);
7514         }
7515 #endif
7516 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7517         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7518                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7519
7520                 init_sched_groups_power(i, sd);
7521         }
7522 #endif
7523
7524         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7525                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7526
7527                 init_sched_groups_power(i, sd);
7528         }
7529
7530 #ifdef CONFIG_NUMA
7531         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7532                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7533
7534         if (sd_allnodes) {
7535                 struct sched_group *sg;
7536
7537                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7538                                                                 tmpmask);
7539                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7540         }
7541 #endif
7542
7543         /* Attach the domains */
7544         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7545                 struct sched_domain *sd;
7546 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7547                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7548 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7549                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7550 #else
7551                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7552 #endif
7553                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7554         }
7555
7556         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7557         return 0;
7558
7559 #ifdef CONFIG_NUMA
7560 error:
7561         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7562         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7563         return -ENOMEM;
7564 #endif
7565 }
7566
7567 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7568 {
7569         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7570 }
7571
7572 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7573 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7574 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7575                                                    in 'doms_cur' */
7576
7577 /*
7578  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7579  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7580  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7581  */
7582 static cpumask_t fallback_doms;
7583
7584 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7585 {
7586 }
7587
7588 /*
7589  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7590  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7591  * exclude other special cases in the future.
7592  */
7593 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7594 {
7595         int err;
7596
7597         arch_update_cpu_topology();
7598         ndoms_cur = 1;
7599         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7600         if (!doms_cur)
7601                 doms_cur = &fallback_doms;
7602         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7603         dattr_cur = NULL;
7604         err = build_sched_domains(doms_cur);
7605         register_sched_domain_sysctl();
7606
7607         return err;
7608 }
7609
7610 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7611                                        cpumask_t *tmpmask)
7612 {
7613         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7614 }
7615
7616 /*
7617  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7618  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7619  */
7620 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7621 {
7622         cpumask_t tmpmask;
7623         int i;
7624
7625         unregister_sched_domain_sysctl();
7626
7627         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7628                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7629         synchronize_sched();
7630         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7631 }
7632
7633 /* handle null as "default" */
7634 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7635                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7636 {
7637         struct sched_domain_attr tmp;
7638
7639         /* fast path */
7640         if (!new && !cur)
7641                 return 1;
7642
7643         tmp = SD_ATTR_INIT;
7644         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7645                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7646                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7647 }
7648
7649 /*
7650  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7651  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7652  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7653  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7654  *
7655  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7656  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7657  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7658  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7659  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7660  * it as it is.
7661  *
7662  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7663  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7664  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7665  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7666  * 'fallback_doms'.
7667  *
7668  * Call with hotplug lock held
7669  */
7670 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7671                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7672 {
7673         int i, j;
7674
7675         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7676
7677         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7678         unregister_sched_domain_sysctl();
7679
7680         if (doms_new == NULL) {
7681                 ndoms_new = 1;
7682                 doms_new = &fallback_doms;
7683                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7684                 dattr_new = NULL;
7685         }
7686
7687         /* Destroy deleted domains */
7688         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7689                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7690                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7691                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7692                                 goto match1;
7693                 }
7694                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7695                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7696 match1:
7697                 ;
7698         }
7699
7700         /* Build new domains */
7701         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7702                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7703                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7704                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7705                                 goto match2;
7706                 }
7707                 /* no match - add a new doms_new */
7708                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7709                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7710 match2:
7711                 ;
7712         }
7713
7714         /* Remember the new sched domains */
7715         if (doms_cur != &fallback_doms)
7716                 kfree(doms_cur);
7717         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7718         doms_cur = doms_new;
7719         dattr_cur = dattr_new;
7720         ndoms_cur = ndoms_new;
7721
7722         register_sched_domain_sysctl();
7723
7724         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7725 }
7726
7727 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7728 int arch_reinit_sched_domains(void)
7729 {
7730         int err;
7731
7732         get_online_cpus();
7733         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7734         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7735         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7736         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7737         put_online_cpus();
7738
7739         return err;
7740 }
7741
7742 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7743 {
7744         int ret;
7745
7746         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7747                 return -EINVAL;
7748
7749         if (smt)
7750                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7751         else
7752                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7753
7754         ret = arch_reinit_sched_domains();
7755
7756         return ret ? ret : count;
7757 }
7758
7759 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7760 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7761 {
7762         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7763 }
7764 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7765                                             const char *buf, size_t count)
7766 {
7767         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7768 }
7769 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7770                    sched_mc_power_savings_store);
7771 #endif
7772
7773 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7774 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7775 {
7776         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7777 }
7778 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7779                                              const char *buf, size_t count)
7780 {
7781         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7782 }
7783 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7784                    sched_smt_power_savings_store);
7785 #endif
7786
7787 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7788 {
7789         int err = 0;
7790
7791 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7792         if (smt_capable())
7793                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7794                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7795 #endif
7796 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7797         if (!err && mc_capable())
7798                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7799                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7800 #endif
7801         return err;
7802 }
7803 #endif
7804
7805 /*
7806  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7807  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7808  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7809  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7810  */
7811 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7812                                 unsigned long action, void *hcpu)
7813 {
7814         switch (action) {
7815         case CPU_UP_PREPARE:
7816         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7817         case CPU_DOWN_PREPARE:
7818         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7819                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7820                 return NOTIFY_OK;
7821
7822         case CPU_UP_CANCELED:
7823         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7824         case CPU_DOWN_FAILED:
7825         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7826         case CPU_ONLINE:
7827         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7828         case CPU_DEAD:
7829         case CPU_DEAD_FROZEN:
7830                 /*
7831                  * Fall through and re-initialise the domains.
7832                  */
7833                 break;
7834         default:
7835                 return NOTIFY_DONE;
7836         }
7837
7838         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7839         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7840
7841         return NOTIFY_OK;
7842 }
7843
7844 void __init sched_init_smp(void)
7845 {
7846         cpumask_t non_isolated_cpus;
7847
7848 #if defined(CONFIG_NUMA)
7849         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7850                                                                 GFP_KERNEL);
7851         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7852 #endif
7853         get_online_cpus();
7854         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7855         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7856         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7857         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7858                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7859         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7860         put_online_cpus();
7861         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7862         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7863         init_hrtick();
7864
7865         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7866         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7867                 BUG();
7868         sched_init_granularity();
7869 }
7870 #else
7871 void __init sched_init_smp(void)
7872 {
7873         sched_init_granularity();
7874 }
7875 #endif /* CONFIG_SMP */
7876
7877 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7878 {
7879         return in_lock_functions(addr) ||
7880                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7881                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7882 }
7883
7884 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7885 {
7886         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7887         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7888 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7889         cfs_rq->rq = rq;
7890 #endif
7891         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7892 }
7893
7894 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7895 {
7896         struct rt_prio_array *array;
7897         int i;
7898
7899         array = &rt_rq->active;
7900         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7901                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7902                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7903         }
7904         /* delimiter for bitsearch: */
7905         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7906
7907 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7908         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7909 #endif
7910 #ifdef CONFIG_SMP
7911         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7912         rt_rq->overloaded = 0;
7913 #endif
7914
7915         rt_rq->rt_time = 0;
7916         rt_rq->rt_throttled = 0;
7917         rt_rq->rt_runtime = 0;
7918         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7919
7920 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7921         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7922         rt_rq->rq = rq;
7923 #endif
7924 }
7925
7926 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7927 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7928                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7929                                 struct sched_entity *parent)
7930 {
7931         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7932         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7933         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7934         cfs_rq->tg = tg;
7935         if (add)
7936                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7937
7938         tg->se[cpu] = se;
7939         /* se could be NULL for init_task_group */
7940         if (!se)
7941                 return;
7942
7943         if (!parent)
7944                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7945         else
7946                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7947
7948         se->my_q = cfs_rq;
7949         se->load.weight = tg->shares;
7950         se->load.inv_weight = 0;
7951         se->parent = parent;
7952 }
7953 #endif
7954
7955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7956 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7957                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7958                 struct sched_rt_entity *parent)
7959 {
7960         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7961
7962         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7963         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7964         rt_rq->tg = tg;
7965         rt_rq->rt_se = rt_se;
7966         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7967         if (add)
7968                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7969
7970         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7971         if (!rt_se)
7972                 return;
7973
7974         if (!parent)
7975                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7976         else
7977                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7978
7979         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7980         rt_se->my_q = rt_rq;
7981         rt_se->parent = parent;
7982         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7983 }
7984 #endif
7985
7986 void __init sched_init(void)
7987 {
7988         int i, j;
7989         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7990
7991 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7992         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7993 #endif
7994 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7995         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7996 #endif
7997 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7998         alloc_size *= 2;
7999 #endif
8000         /*
8001          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8002          * we use alloc_bootmem().
8003          */
8004         if (alloc_size) {
8005                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8006
8007 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8008                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8009                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8010
8011                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8012                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8013
8014 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8015                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8016                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8017
8018                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8019                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8020 #endif
8021 #endif
8022 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8023                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8024                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8025
8026                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8027                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8028
8029 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8030                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8031                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8032
8033                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8034                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8035 #endif
8036 #endif
8037         }
8038
8039 #ifdef CONFIG_SMP
8040         init_aggregate();
8041         init_defrootdomain();
8042 #endif
8043
8044         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8045                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8046
8047 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8048         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8049                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8050 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8051         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8052                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8053 #endif
8054 #endif
8055
8056 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8057         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8058         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8059
8060 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8061         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8062         init_task_group.parent = &root_task_group;
8063         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8064 #endif
8065 #endif
8066
8067         for_each_possible_cpu(i) {
8068                 struct rq *rq;
8069
8070                 rq = cpu_rq(i);
8071                 spin_lock_init(&rq->lock);
8072                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8073                 rq->nr_running = 0;
8074                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8075                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8077                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8078                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8079 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8080                 /*
8081                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8082                  *
8083                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8084                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8085                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8086                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8087                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8088                  * (se->load.weight).
8089                  *
8090                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8091                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8092                  * then A0's share of the cpu resource is:
8093                  *
8094                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8095                  *
8096                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8097                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8098                  */
8099                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8100 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8101                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8102                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8103                 /*
8104                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8105                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8106                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8107                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8108                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8109                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8110                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8111                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8112                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8113                  */
8114                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8115                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8116                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8117                                 root_task_group.se[i]);
8118
8119 #endif
8120 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8121
8122                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8123 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8124                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8125 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8126                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8127 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8128                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8129                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8130                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8131                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8132                                 root_task_group.rt_se[i]);
8133 #endif
8134 #endif
8135
8136                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8137                         rq->cpu_load[j] = 0;
8138 #ifdef CONFIG_SMP
8139                 rq->sd = NULL;
8140                 rq->rd = NULL;
8141                 rq->active_balance = 0;
8142                 rq->next_balance = jiffies;
8143                 rq->push_cpu = 0;
8144                 rq->cpu = i;
8145                 rq->migration_thread = NULL;
8146                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8147                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8148 #endif
8149                 init_rq_hrtick(rq);
8150                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8151         }
8152
8153         set_load_weight(&init_task);
8154
8155 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8156         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8157 #endif
8158
8159 #ifdef CONFIG_SMP
8160         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8161 #endif
8162
8163 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8164         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8165 #endif
8166
8167         /*
8168          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8169          */
8170         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8171         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8172
8173         /*
8174          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8175          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8176          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8177          * when this runqueue becomes "idle".
8178          */
8179         init_idle(current, smp_processor_id());
8180         /*
8181          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8182          */
8183         current->sched_class = &fair_sched_class;
8184
8185         scheduler_running = 1;
8186 }
8187
8188 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8189 void __might_sleep(char *file, int line)
8190 {
8191 #ifdef in_atomic
8192         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8193
8194         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8195             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8196                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8197                         return;
8198                 prev_jiffy = jiffies;
8199                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8200                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8201                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8202                         in_atomic(), irqs_disabled());
8203                 debug_show_held_locks(current);
8204                 if (irqs_disabled())
8205                         print_irqtrace_events(current);
8206                 dump_stack();
8207         }
8208 #endif
8209 }
8210 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8211 #endif
8212
8213 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8214 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8215 {
8216         int on_rq;
8217
8218         update_rq_clock(rq);
8219         on_rq = p->se.on_rq;
8220         if (on_rq)
8221                 deactivate_task(rq, p, 0);
8222         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8223         if (on_rq) {
8224                 activate_task(rq, p, 0);
8225                 resched_task(rq->curr);
8226         }
8227 }
8228
8229 void normalize_rt_tasks(void)
8230 {
8231         struct task_struct *g, *p;
8232         unsigned long flags;
8233         struct rq *rq;
8234
8235         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8236         do_each_thread(g, p) {
8237                 /*
8238                  * Only normalize user tasks:
8239                  */
8240                 if (!p->mm)
8241                         continue;
8242
8243                 p->se.exec_start                = 0;
8244 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8245                 p->se.wait_start                = 0;
8246                 p->se.sleep_start               = 0;
8247                 p->se.block_start               = 0;
8248 #endif
8249
8250                 if (!rt_task(p)) {
8251                         /*
8252                          * Renice negative nice level userspace
8253                          * tasks back to 0:
8254                          */
8255                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8256                                 set_user_nice(p, 0);
8257                         continue;
8258                 }
8259
8260                 spin_lock(&p->pi_lock);
8261                 rq = __task_rq_lock(p);
8262
8263                 normalize_task(rq, p);
8264
8265                 __task_rq_unlock(rq);
8266                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8267         } while_each_thread(g, p);
8268
8269         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8270 }
8271
8272 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8273
8274 #ifdef CONFIG_IA64
8275 /*
8276  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8277  *
8278  * They can only be called when the whole system has been
8279  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8280  * activity can take place. Using them for anything else would
8281  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8282  * under any other configuration.
8283  */
8284
8285 /**
8286  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8287  * @cpu: the processor in question.
8288  *
8289  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8290  */
8291 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8292 {
8293         return cpu_curr(cpu);
8294 }
8295
8296 /**
8297  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8298  * @cpu: the processor in question.
8299  * @p: the task pointer to set.
8300  *
8301  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8302  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8303  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8304  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8305  * and caller must save the original value of the current task (see
8306  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8307  * re-starting the system.
8308  *
8309  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8310  */
8311 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8312 {
8313         cpu_curr(cpu) = p;
8314 }
8315
8316 #endif
8317
8318 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8319 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8320 {
8321         int i;
8322
8323         for_each_possible_cpu(i) {
8324                 if (tg->cfs_rq)
8325                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8326                 if (tg->se)
8327                         kfree(tg->se[i]);
8328         }
8329
8330         kfree(tg->cfs_rq);
8331         kfree(tg->se);
8332 }
8333
8334 static
8335 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8336 {
8337         struct cfs_rq *cfs_rq;
8338         struct sched_entity *se, *parent_se;
8339         struct rq *rq;
8340         int i;
8341
8342         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8343         if (!tg->cfs_rq)
8344                 goto err;
8345         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8346         if (!tg->se)
8347                 goto err;
8348
8349         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8350
8351         for_each_possible_cpu(i) {
8352                 rq = cpu_rq(i);
8353
8354                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8355                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8356                 if (!cfs_rq)
8357                         goto err;
8358
8359                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8360                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8361                 if (!se)
8362                         goto err;
8363
8364                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8365                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8366         }
8367
8368         return 1;
8369
8370  err:
8371         return 0;
8372 }
8373
8374 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8375 {
8376         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8377                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8378 }
8379
8380 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8381 {
8382         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8383 }
8384 #else
8385 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8386 {
8387 }
8388
8389 static inline
8390 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8391 {
8392         return 1;
8393 }
8394
8395 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8396 {
8397 }
8398
8399 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8400 {
8401 }
8402 #endif
8403
8404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8405 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8406 {
8407         int i;
8408
8409         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8410
8411         for_each_possible_cpu(i) {
8412                 if (tg->rt_rq)
8413                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8414                 if (tg->rt_se)
8415                         kfree(tg->rt_se[i]);
8416         }
8417
8418         kfree(tg->rt_rq);
8419         kfree(tg->rt_se);
8420 }
8421
8422 static
8423 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8424 {
8425         struct rt_rq *rt_rq;
8426         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8427         struct rq *rq;
8428         int i;
8429
8430         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8431         if (!tg->rt_rq)
8432                 goto err;
8433         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8434         if (!tg->rt_se)
8435                 goto err;
8436
8437         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8438                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8439
8440         for_each_possible_cpu(i) {
8441                 rq = cpu_rq(i);
8442
8443                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8444                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8445                 if (!rt_rq)
8446                         goto err;
8447
8448                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8449                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8450                 if (!rt_se)
8451                         goto err;
8452
8453                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8454                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8455         }
8456
8457         return 1;
8458
8459  err:
8460         return 0;
8461 }
8462
8463 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8464 {
8465         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8466                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8467 }
8468
8469 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8470 {
8471         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8472 }
8473 #else
8474 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8475 {
8476 }
8477
8478 static inline
8479 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8480 {
8481         return 1;
8482 }
8483
8484 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8485 {
8486 }
8487
8488 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8489 {
8490 }
8491 #endif
8492
8493 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8494 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8495 {
8496         free_fair_sched_group(tg);
8497         free_rt_sched_group(tg);
8498         kfree(tg);
8499 }
8500
8501 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8502 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8503 {
8504         struct task_group *tg;
8505         unsigned long flags;
8506         int i;
8507
8508         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8509         if (!tg)
8510                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8511
8512         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8513                 goto err;
8514
8515         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8516                 goto err;
8517
8518         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8519         for_each_possible_cpu(i) {
8520                 register_fair_sched_group(tg, i);
8521                 register_rt_sched_group(tg, i);
8522         }
8523         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8524
8525         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8526
8527         tg->parent = parent;
8528         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8529         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8530         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8531
8532         return tg;
8533
8534 err:
8535         free_sched_group(tg);
8536         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8537 }
8538
8539 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8540 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8541 {
8542         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8543         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8544 }
8545
8546 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8547 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8548 {
8549         unsigned long flags;
8550         int i;
8551
8552         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8553         for_each_possible_cpu(i) {
8554                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8555                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8556         }
8557         list_del_rcu(&tg->list);
8558         list_del_rcu(&tg->siblings);
8559         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8560
8561         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8562         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8563 }
8564
8565 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8566  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8567  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8568  *      reflect its new group.
8569  */
8570 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8571 {
8572         int on_rq, running;
8573         unsigned long flags;
8574         struct rq *rq;
8575
8576         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8577
8578         update_rq_clock(rq);
8579
8580         running = task_current(rq, tsk);
8581         on_rq = tsk->se.on_rq;
8582
8583         if (on_rq)
8584                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8585         if (unlikely(running))
8586                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8587
8588         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8589
8590 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8591         if (tsk->sched_class->moved_group)
8592                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8593 #endif
8594
8595         if (unlikely(running))
8596                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8597         if (on_rq)
8598                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8599
8600         task_rq_unlock(rq, &flags);
8601 }
8602 #endif
8603
8604 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8605 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8606 {
8607         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8608         int on_rq;
8609
8610         on_rq = se->on_rq;
8611         if (on_rq)
8612                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8613
8614         se->load.weight = shares;
8615         se->load.inv_weight = 0;
8616
8617         if (on_rq)
8618                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8619 }
8620
8621 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8622 {
8623         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8624         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8625         unsigned long flags;
8626
8627         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8628         __set_se_shares(se, shares);
8629         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8630 }
8631
8632 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8633
8634 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8635 {
8636         int i;
8637         unsigned long flags;
8638
8639         /*
8640          * We can't change the weight of the root cgroup.
8641          */
8642         if (!tg->se[0])
8643                 return -EINVAL;
8644
8645         if (shares < MIN_SHARES)
8646                 shares = MIN_SHARES;
8647         else if (shares > MAX_SHARES)
8648                 shares = MAX_SHARES;
8649
8650         mutex_lock(&shares_mutex);
8651         if (tg->shares == shares)
8652                 goto done;
8653
8654         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8655         for_each_possible_cpu(i)
8656                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8657         list_del_rcu(&tg->siblings);
8658         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8659
8660         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8661         synchronize_sched();
8662
8663         /*
8664          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8665          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8666          */
8667         tg->shares = shares;
8668         for_each_possible_cpu(i) {
8669                 /*
8670                  * force a rebalance
8671                  */
8672                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8673                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8674         }
8675
8676         /*
8677          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8678          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8679          */
8680         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8681         for_each_possible_cpu(i)
8682                 register_fair_sched_group(tg, i);
8683         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8684         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8685 done:
8686         mutex_unlock(&shares_mutex);
8687         return 0;
8688 }
8689
8690 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8691 {
8692         return tg->shares;
8693 }
8694 #endif
8695
8696 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8697 /*
8698  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8699  */
8700 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8701
8702 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8703 {
8704         if (runtime == RUNTIME_INF)
8705                 return 1ULL << 16;
8706
8707         return div64_u64(runtime << 16, period);
8708 }
8709
8710 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8711 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8712 {
8713         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8714         unsigned long total = 0;
8715
8716         if (!parent) {
8717                 if (global_rt_period() < period)
8718                         return 0;
8719
8720                 return to_ratio(period, runtime) <
8721                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8722         }
8723
8724         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8725                 return 0;
8726
8727         rcu_read_lock();
8728         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8729                 if (tgi == tg)
8730                         continue;
8731
8732                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8733                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8734         }
8735         rcu_read_unlock();
8736
8737         return total + to_ratio(period, runtime) <
8738                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8739                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8740 }
8741 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8742 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8743 {
8744         struct task_group *tgi;
8745         unsigned long total = 0;
8746         unsigned long global_ratio =
8747                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8748
8749         rcu_read_lock();
8750         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8751                 if (tgi == tg)
8752                         continue;
8753
8754                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8755                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8756         }
8757         rcu_read_unlock();
8758
8759         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8760 }
8761 #endif
8762
8763 /* Must be called with tasklist_lock held */
8764 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8765 {
8766         struct task_struct *g, *p;
8767         do_each_thread(g, p) {
8768                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8769                         return 1;
8770         } while_each_thread(g, p);
8771         return 0;
8772 }
8773
8774 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8775                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8776 {
8777         int i, err = 0;
8778
8779         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8780         read_lock(&tasklist_lock);
8781         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8782                 err = -EBUSY;
8783                 goto unlock;
8784         }
8785         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8786                 err = -EINVAL;
8787                 goto unlock;
8788         }
8789
8790         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8791         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8792         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8793
8794         for_each_possible_cpu(i) {
8795                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8796
8797                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8798                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8799                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8800         }
8801         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8802  unlock:
8803         read_unlock(&tasklist_lock);
8804         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8805
8806         return err;
8807 }
8808
8809 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8810 {
8811         u64 rt_runtime, rt_period;
8812
8813         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8814         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8815         if (rt_runtime_us < 0)
8816                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8817
8818         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8819 }
8820
8821 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8822 {
8823         u64 rt_runtime_us;
8824
8825         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8826                 return -1;
8827
8828         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8829         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8830         return rt_runtime_us;
8831 }
8832
8833 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8834 {
8835         u64 rt_runtime, rt_period;
8836
8837         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8838         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8839
8840         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8841 }
8842
8843 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8844 {
8845         u64 rt_period_us;
8846
8847         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8848         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8849         return rt_period_us;
8850 }
8851
8852 static int sched_rt_global_constraints(void)
8853 {
8854         int ret = 0;
8855
8856         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8857         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8858                 ret = -EINVAL;
8859         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8860
8861         return ret;
8862 }
8863 #else
8864 static int sched_rt_global_constraints(void)
8865 {
8866         unsigned long flags;
8867         int i;
8868
8869         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8870         for_each_possible_cpu(i) {
8871                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8872
8873                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8874                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8875                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8876         }
8877         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8878
8879         return 0;
8880 }
8881 #endif
8882
8883 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8884                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8885                 loff_t *ppos)
8886 {
8887         int ret;
8888         int old_period, old_runtime;
8889         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8890
8891         mutex_lock(&mutex);
8892         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8893         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8894
8895         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8896
8897         if (!ret && write) {
8898                 ret = sched_rt_global_constraints();
8899                 if (ret) {
8900                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8901                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8902                 } else {
8903                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8904                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8905                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8906                 }
8907         }
8908         mutex_unlock(&mutex);
8909
8910         return ret;
8911 }
8912
8913 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8914
8915 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8916 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8917 {
8918         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8919                             struct task_group, css);
8920 }
8921
8922 static struct cgroup_subsys_state *
8923 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8924 {
8925         struct task_group *tg, *parent;
8926
8927         if (!cgrp->parent) {
8928                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8929                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8930                 return &init_task_group.css;
8931         }
8932
8933         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8934         tg = sched_create_group(parent);
8935         if (IS_ERR(tg))
8936                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8937
8938         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8939         tg->css.cgroup = cgrp;
8940
8941         return &tg->css;
8942 }
8943
8944 static void
8945 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8946 {
8947         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8948
8949         sched_destroy_group(tg);
8950 }
8951
8952 static int
8953 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8954                       struct task_struct *tsk)
8955 {
8956 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8957         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8958         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8959                 return -EINVAL;
8960 #else
8961         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8962         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8963                 return -EINVAL;
8964 #endif
8965
8966         return 0;
8967 }
8968
8969 static void
8970 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8971                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8972 {
8973         sched_move_task(tsk);
8974 }
8975
8976 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8977 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8978                                 u64 shareval)
8979 {
8980         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8981 }
8982
8983 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8984 {
8985         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8986
8987         return (u64) tg->shares;
8988 }
8989 #endif
8990
8991 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8992 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8993                                 s64 val)
8994 {
8995         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8996 }
8997
8998 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8999 {
9000         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9001 }
9002
9003 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9004                 u64 rt_period_us)
9005 {
9006         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9007 }
9008
9009 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9010 {
9011         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9012 }
9013 #endif
9014
9015 static struct cftype cpu_files[] = {
9016 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9017         {
9018                 .name = "shares",
9019                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9020                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9021         },
9022 #endif
9023 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9024         {
9025                 .name = "rt_runtime_us",
9026                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9027                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9028         },
9029         {
9030                 .name = "rt_period_us",
9031                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9032                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9033         },
9034 #endif
9035 };
9036
9037 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9038 {
9039         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9040 }
9041
9042 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9043         .name           = "cpu",
9044         .create         = cpu_cgroup_create,
9045         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9046         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9047         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9048         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9049         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9050         .early_init     = 1,
9051 };
9052
9053 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9054
9055 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9056
9057 /*
9058  * CPU accounting code for task groups.
9059  *
9060  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9061  * (balbir@in.ibm.com).
9062  */
9063
9064 /* track cpu usage of a group of tasks */
9065 struct cpuacct {
9066         struct cgroup_subsys_state css;
9067         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9068         u64 *cpuusage;
9069 };
9070
9071 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9072
9073 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9074 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9075 {
9076         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9077                             struct cpuacct, css);
9078 }
9079
9080 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9081 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9082 {
9083         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9084                             struct cpuacct, css);
9085 }
9086
9087 /* create a new cpu accounting group */
9088 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9089         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9090 {
9091         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9092
9093         if (!ca)
9094                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9095
9096         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9097         if (!ca->cpuusage) {
9098                 kfree(ca);
9099                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9100         }
9101
9102         return &ca->css;
9103 }
9104
9105 /* destroy an existing cpu accounting group */
9106 static void
9107 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9108 {
9109         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9110
9111         free_percpu(ca->cpuusage);
9112         kfree(ca);
9113 }
9114
9115 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9116 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9117 {
9118         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9119         u64 totalcpuusage = 0;
9120         int i;
9121
9122         for_each_possible_cpu(i) {
9123                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9124
9125                 /*
9126                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9127                  * platforms.
9128                  */
9129                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9130                 totalcpuusage += *cpuusage;
9131                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9132         }
9133
9134         return totalcpuusage;
9135 }
9136
9137 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9138                                                                 u64 reset)
9139 {
9140         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9141         int err = 0;
9142         int i;
9143
9144         if (reset) {
9145                 err = -EINVAL;
9146                 goto out;
9147         }
9148
9149         for_each_possible_cpu(i) {
9150                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9151
9152                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9153                 *cpuusage = 0;
9154                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9155         }
9156 out:
9157         return err;
9158 }
9159
9160 static struct cftype files[] = {
9161         {
9162                 .name = "usage",
9163                 .read_u64 = cpuusage_read,
9164                 .write_u64 = cpuusage_write,
9165         },
9166 };
9167
9168 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9169 {
9170         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9171 }
9172
9173 /*
9174  * charge this task's execution time to its accounting group.
9175  *
9176  * called with rq->lock held.
9177  */
9178 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9179 {
9180         struct cpuacct *ca;
9181
9182         if (!cpuacct_subsys.active)
9183                 return;
9184
9185         ca = task_ca(tsk);
9186         if (ca) {
9187                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9188
9189                 *cpuusage += cputime;
9190         }
9191 }
9192
9193 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9194         .name = "cpuacct",
9195         .create = cpuacct_create,
9196         .destroy = cpuacct_destroy,
9197         .populate = cpuacct_populate,
9198         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9199 };
9200 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */