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