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