sched: disable source/target_load bias
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 struct rt_bandwidth {
160         /* nests inside the rq lock: */
161         spinlock_t              rt_runtime_lock;
162         ktime_t                 rt_period;
163         u64                     rt_runtime;
164         struct hrtimer          rt_period_timer;
165 };
166
167 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
168
169 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
170
171 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
172 {
173         struct rt_bandwidth *rt_b =
174                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
175         ktime_t now;
176         int overrun;
177         int idle = 0;
178
179         for (;;) {
180                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
181                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
182
183                 if (!overrun)
184                         break;
185
186                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
187         }
188
189         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
190 }
191
192 static
193 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
194 {
195         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
196         rt_b->rt_runtime = runtime;
197
198         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
199
200         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
201                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
202         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
203         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
204 }
205
206 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
207 {
208         ktime_t now;
209
210         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
211                 return;
212
213         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                 return;
215
216         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
217         for (;;) {
218                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                         break;
220
221                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
223                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
224                               rt_b->rt_period_timer.expires,
225                               HRTIMER_MODE_ABS);
226         }
227         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
300 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
312 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
313 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
314 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
315
316 /*
317  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
318  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
319  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
320  * too large, so as the shares value of a task group.
321  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
322  *  limitation from this.)
323  */
324 #define MIN_SHARES      2
325 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
326
327 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
328 #endif
329
330 /* Default task group.
331  *      Every task in system belong to this group at bootup.
332  */
333 struct task_group init_task_group;
334
335 /* return group to which a task belongs */
336 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
337 {
338         struct task_group *tg;
339
340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
341         tg = p->user->tg;
342 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
343         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
344                                 struct task_group, css);
345 #else
346         tg = &init_task_group;
347 #endif
348         return tg;
349 }
350
351 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
353 {
354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
356         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
360         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
361         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
362 #endif
363 }
364
365 #else
366
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
368
369 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
370
371 /* CFS-related fields in a runqueue */
372 struct cfs_rq {
373         struct load_weight load;
374         unsigned long nr_running;
375
376         u64 exec_clock;
377         u64 min_vruntime;
378         u64 pair_start;
379
380         struct rb_root tasks_timeline;
381         struct rb_node *rb_leftmost;
382
383         struct list_head tasks;
384         struct list_head *balance_iterator;
385
386         /*
387          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
388          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
389          */
390         struct sched_entity *curr, *next;
391
392         unsigned long nr_spread_over;
393
394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
395         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
396
397         /*
398          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
399          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
400          * (like users, containers etc.)
401          *
402          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
403          * list is used during load balance.
404          */
405         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
406         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409         /*
410          * the part of load.weight contributed by tasks
411          */
412         unsigned long task_weight;
413
414         /*
415          *   h_load = weight * f(tg)
416          *
417          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418          * this group.
419          */
420         unsigned long h_load;
421
422         /*
423          * this cpu's part of tg->shares
424          */
425         unsigned long shares;
426 #endif
427 #endif
428 };
429
430 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
431 struct rt_rq {
432         struct rt_prio_array active;
433         unsigned long rt_nr_running;
434 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
436 #endif
437 #ifdef CONFIG_SMP
438         unsigned long rt_nr_migratory;
439         int overloaded;
440 #endif
441         int rt_throttled;
442         u64 rt_time;
443         u64 rt_runtime;
444         /* Nests inside the rq lock: */
445         spinlock_t rt_runtime_lock;
446
447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
448         unsigned long rt_nr_boosted;
449
450         struct rq *rq;
451         struct list_head leaf_rt_rq_list;
452         struct task_group *tg;
453         struct sched_rt_entity *rt_se;
454 #endif
455 };
456
457 #ifdef CONFIG_SMP
458
459 /*
460  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
461  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
462  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
463  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
464  * object.
465  *
466  */
467 struct root_domain {
468         atomic_t refcount;
469         cpumask_t span;
470         cpumask_t online;
471
472         /*
473          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
474          * one runnable RT task.
475          */
476         cpumask_t rto_mask;
477         atomic_t rto_count;
478 #ifdef CONFIG_SMP
479         struct cpupri cpupri;
480 #endif
481 };
482
483 /*
484  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
485  * members (mimicking the global state we have today).
486  */
487 static struct root_domain def_root_domain;
488
489 #endif
490
491 /*
492  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
493  *
494  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
495  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
496  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
497  */
498 struct rq {
499         /* runqueue lock: */
500         spinlock_t lock;
501
502         /*
503          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
504          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
505          */
506         unsigned long nr_running;
507         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
508         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
509         unsigned char idle_at_tick;
510 #ifdef CONFIG_NO_HZ
511         unsigned long last_tick_seen;
512         unsigned char in_nohz_recently;
513 #endif
514         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
515         struct load_weight load;
516         unsigned long nr_load_updates;
517         u64 nr_switches;
518
519         struct cfs_rq cfs;
520         struct rt_rq rt;
521
522 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
523         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
524         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
525 #endif
526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
527         struct list_head leaf_rt_rq_list;
528 #endif
529
530         /*
531          * This is part of a global counter where only the total sum
532          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
533          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
534          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
535          */
536         unsigned long nr_uninterruptible;
537
538         struct task_struct *curr, *idle;
539         unsigned long next_balance;
540         struct mm_struct *prev_mm;
541
542         u64 clock;
543
544         atomic_t nr_iowait;
545
546 #ifdef CONFIG_SMP
547         struct root_domain *rd;
548         struct sched_domain *sd;
549
550         /* For active balancing */
551         int active_balance;
552         int push_cpu;
553         /* cpu of this runqueue: */
554         int cpu;
555         int online;
556
557         unsigned long avg_load_per_task;
558
559         struct task_struct *migration_thread;
560         struct list_head migration_queue;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
564         unsigned long hrtick_flags;
565         ktime_t hrtick_expire;
566         struct hrtimer hrtick_timer;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
570         /* latency stats */
571         struct sched_info rq_sched_info;
572
573         /* sys_sched_yield() stats */
574         unsigned int yld_exp_empty;
575         unsigned int yld_act_empty;
576         unsigned int yld_both_empty;
577         unsigned int yld_count;
578
579         /* schedule() stats */
580         unsigned int sched_switch;
581         unsigned int sched_count;
582         unsigned int sched_goidle;
583
584         /* try_to_wake_up() stats */
585         unsigned int ttwu_count;
586         unsigned int ttwu_local;
587
588         /* BKL stats */
589         unsigned int bkl_count;
590 #endif
591         struct lock_class_key rq_lock_key;
592 };
593
594 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
595
596 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
597 {
598         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
599 }
600
601 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
602 {
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         return rq->cpu;
605 #else
606         return 0;
607 #endif
608 }
609
610 /*
611  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
612  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
613  *
614  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
615  * preempt-disabled sections.
616  */
617 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
618         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
619
620 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
621 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
622 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
623 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
624
625 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
626 {
627         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
628 }
629
630 /*
631  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
632  */
633 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
634 # define const_debug __read_mostly
635 #else
636 # define const_debug static const
637 #endif
638
639 /*
640  * Debugging: various feature bits
641  */
642
643 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
644         __SCHED_FEAT_##name ,
645
646 enum {
647 #include "sched_features.h"
648 };
649
650 #undef SCHED_FEAT
651
652 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
653         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
654
655 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
656 #include "sched_features.h"
657         0;
658
659 #undef SCHED_FEAT
660
661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
662 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
663         #name ,
664
665 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
666 #include "sched_features.h"
667         NULL
668 };
669
670 #undef SCHED_FEAT
671
672 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
673 {
674         filp->private_data = inode->i_private;
675         return 0;
676 }
677
678 static ssize_t
679 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
680                 size_t cnt, loff_t *ppos)
681 {
682         char *buf;
683         int r = 0;
684         int len = 0;
685         int i;
686
687         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
688                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
689                 len += 4;
690         }
691
692         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
693         if (!buf)
694                 return -ENOMEM;
695
696         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
697                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
698                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
699                 else
700                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
701         }
702
703         r += sprintf(buf + r, "\n");
704         WARN_ON(r >= len + 2);
705
706         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
707
708         kfree(buf);
709
710         return r;
711 }
712
713 static ssize_t
714 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
715                 size_t cnt, loff_t *ppos)
716 {
717         char buf[64];
718         char *cmp = buf;
719         int neg = 0;
720         int i;
721
722         if (cnt > 63)
723                 cnt = 63;
724
725         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
726                 return -EFAULT;
727
728         buf[cnt] = 0;
729
730         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
731                 neg = 1;
732                 cmp += 3;
733         }
734
735         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
736                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
737
738                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
739                         if (neg)
740                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
741                         else
742                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
743                         break;
744                 }
745         }
746
747         if (!sched_feat_names[i])
748                 return -EINVAL;
749
750         filp->f_pos += cnt;
751
752         return cnt;
753 }
754
755 static struct file_operations sched_feat_fops = {
756         .open   = sched_feat_open,
757         .read   = sched_feat_read,
758         .write  = sched_feat_write,
759 };
760
761 static __init int sched_init_debug(void)
762 {
763         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
764                         &sched_feat_fops);
765
766         return 0;
767 }
768 late_initcall(sched_init_debug);
769
770 #endif
771
772 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
773
774 /*
775  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
776  * Limited because this is done with IRQs disabled.
777  */
778 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
779
780 /*
781  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
782  * default: 1s
783  */
784 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
785
786 static __read_mostly int scheduler_running;
787
788 /*
789  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
790  * default: 0.95s
791  */
792 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
793
794 static inline u64 global_rt_period(void)
795 {
796         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
797 }
798
799 static inline u64 global_rt_runtime(void)
800 {
801         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
802                 return RUNTIME_INF;
803
804         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
805 }
806
807 #ifndef prepare_arch_switch
808 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
809 #endif
810 #ifndef finish_arch_switch
811 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
812 #endif
813
814 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
815 {
816         return rq->curr == p;
817 }
818
819 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
820 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
821 {
822         return task_current(rq, p);
823 }
824
825 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
826 {
827 }
828
829 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
830 {
831 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
832         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
833         rq->lock.owner = current;
834 #endif
835         /*
836          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
837          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
838          * prev into current:
839          */
840         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
841
842         spin_unlock_irq(&rq->lock);
843 }
844
845 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
846 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848 #ifdef CONFIG_SMP
849         return p->oncpu;
850 #else
851         return task_current(rq, p);
852 #endif
853 }
854
855 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
856 {
857 #ifdef CONFIG_SMP
858         /*
859          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
860          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
861          * here.
862          */
863         next->oncpu = 1;
864 #endif
865 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
866         spin_unlock_irq(&rq->lock);
867 #else
868         spin_unlock(&rq->lock);
869 #endif
870 }
871
872 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         /*
876          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
877          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
878          * finished.
879          */
880         smp_wmb();
881         prev->oncpu = 0;
882 #endif
883 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
884         local_irq_enable();
885 #endif
886 }
887 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
888
889 /*
890  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
891  * Must be called interrupts disabled.
892  */
893 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
894         __acquires(rq->lock)
895 {
896         for (;;) {
897                 struct rq *rq = task_rq(p);
898                 spin_lock(&rq->lock);
899                 if (likely(rq == task_rq(p)))
900                         return rq;
901                 spin_unlock(&rq->lock);
902         }
903 }
904
905 /*
906  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
907  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
908  * explicitly disabling preemption.
909  */
910 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
911         __acquires(rq->lock)
912 {
913         struct rq *rq;
914
915         for (;;) {
916                 local_irq_save(*flags);
917                 rq = task_rq(p);
918                 spin_lock(&rq->lock);
919                 if (likely(rq == task_rq(p)))
920                         return rq;
921                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
922         }
923 }
924
925 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
926         __releases(rq->lock)
927 {
928         spin_unlock(&rq->lock);
929 }
930
931 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
932         __releases(rq->lock)
933 {
934         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
935 }
936
937 /*
938  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
939  */
940 static struct rq *this_rq_lock(void)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         struct rq *rq;
944
945         local_irq_disable();
946         rq = this_rq();
947         spin_lock(&rq->lock);
948
949         return rq;
950 }
951
952 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
953
954 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
955 {
956         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
957 }
958
959 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
960 /*
961  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
962  *
963  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
964  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
965  * reschedule event.
966  *
967  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
968  * rq->lock.
969  */
970 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
971 {
972         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
973 }
974
975 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
976 {
977         unsigned long flags;
978
979         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
980         resched_task(rq->curr);
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
982 }
983
984 enum {
985         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
986         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
987         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
988 };
989
990 /*
991  * Use hrtick when:
992  *  - enabled by features
993  *  - hrtimer is actually high res
994  */
995 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
996 {
997         if (!sched_feat(HRTICK))
998                 return 0;
999         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1000                 return 0;
1001         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Called to set the hrtick timer state.
1006  *
1007  * called with rq->lock held and irqs disabled
1008  */
1009 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1010 {
1011         assert_spin_locked(&rq->lock);
1012
1013         /*
1014          * preempt at: now + delay
1015          */
1016         rq->hrtick_expire =
1017                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1018         /*
1019          * indicate we need to program the timer
1020          */
1021         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1022         if (reset)
1023                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1024
1025         /*
1026          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1027          * forced reschedule.
1028          */
1029         if (reset)
1030                 resched_hrt(rq->curr);
1031 }
1032
1033 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1036                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Update the timer from the possible pending state.
1041  */
1042 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1043 {
1044         ktime_t time;
1045         int set, reset;
1046         unsigned long flags;
1047
1048         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1049
1050         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1051         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1052         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1053         time = rq->hrtick_expire;
1054         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1055         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1056
1057         if (set) {
1058                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1059                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1060                         resched_rq(rq);
1061         } else
1062                 hrtick_clear(rq);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * High-resolution timer tick.
1067  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1068  */
1069 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1072
1073         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         update_rq_clock(rq);
1077         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         return HRTIMER_NORESTART;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1085 {
1086         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1087         unsigned long flags;
1088
1089         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1090         rq->hrtick_flags = 0;
1091         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1092         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1093
1094         hrtick_clear(rq);
1095 }
1096
1097 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1098 {
1099         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1100         unsigned long flags;
1101
1102         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1103         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1104         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1105 }
1106
1107 static int
1108 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1109 {
1110         int cpu = (int)(long)hcpu;
1111
1112         switch (action) {
1113         case CPU_UP_CANCELED:
1114         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1115         case CPU_DOWN_PREPARE:
1116         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1117         case CPU_DEAD:
1118         case CPU_DEAD_FROZEN:
1119                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1120                 return NOTIFY_OK;
1121
1122         case CPU_UP_PREPARE:
1123         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1124         case CPU_DOWN_FAILED:
1125         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1126         case CPU_ONLINE:
1127         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1128                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1129                 return NOTIFY_OK;
1130         }
1131
1132         return NOTIFY_DONE;
1133 }
1134
1135 static void init_hrtick(void)
1136 {
1137         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1138 }
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143         rq->hrtick_flags = 0;
1144         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1145         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1146         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1147 }
1148
1149 void hrtick_resched(void)
1150 {
1151         struct rq *rq;
1152         unsigned long flags;
1153
1154         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1155                 return;
1156
1157         local_irq_save(flags);
1158         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1159         hrtick_set(rq);
1160         local_irq_restore(flags);
1161 }
1162 #else
1163 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1164 {
1165 }
1166
1167 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1168 {
1169 }
1170
1171 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 void hrtick_resched(void)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1344 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #ifdef CONFIG_SMP
1430 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1431 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1432 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1433
1434 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1435 {
1436         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1437
1438         if (rq->nr_running)
1439                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1440
1441         return rq->avg_load_per_task;
1442 }
1443
1444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1445
1446 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1447
1448 /*
1449  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1450  * leaving it for the final time.
1451  */
1452 static void
1453 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1454 {
1455         struct task_group *parent, *child;
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         parent = &root_task_group;
1459 down:
1460         (*down)(parent, cpu, sd);
1461         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1462                 parent = child;
1463                 goto down;
1464
1465 up:
1466                 continue;
1467         }
1468         (*up)(parent, cpu, sd);
1469
1470         child = parent;
1471         parent = parent->parent;
1472         if (parent)
1473                 goto up;
1474         rcu_read_unlock();
1475 }
1476
1477 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1478
1479 /*
1480  * Calculate and set the cpu's group shares.
1481  */
1482 static void
1483 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1484                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1485 {
1486         int boost = 0;
1487         unsigned long shares;
1488         unsigned long rq_weight;
1489
1490         if (!tg->se[cpu])
1491                 return;
1492
1493         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1494
1495         /*
1496          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1497          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1498          * get delayed by group starvation.
1499          */
1500         if (!rq_weight) {
1501                 boost = 1;
1502                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1503         }
1504
1505         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1506                 rq_weight = sd_rq_weight;
1507
1508         /*
1509          *           \Sum shares * rq_weight
1510          * shares =  -----------------------
1511          *               \Sum rq_weight
1512          *
1513          */
1514         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1515
1516         /*
1517          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1518          */
1519         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1520
1521         if (shares < MIN_SHARES)
1522                 shares = MIN_SHARES;
1523         else if (shares > MAX_SHARES)
1524                 shares = MAX_SHARES;
1525
1526         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1531  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1532  * parent group depends on the shares of its child groups.
1533  */
1534 static void
1535 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1536 {
1537         unsigned long rq_weight = 0;
1538         unsigned long shares = 0;
1539         int i;
1540
1541         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1542                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1543                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1544         }
1545
1546         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1547                 shares = tg->shares;
1548
1549         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1550                 shares = tg->shares;
1551
1552         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1553                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1554                 unsigned long flags;
1555
1556                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1557                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1558                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1559         }
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1564  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1565  * group is a fraction of its parents load.
1566  */
1567 static void
1568 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1569 {
1570         unsigned long load;
1571
1572         if (!tg->parent) {
1573                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1574         } else {
1575                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1576                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1577                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1578         }
1579
1580         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1581 }
1582
1583 static void
1584 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1585 {
1586 }
1587
1588 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1589 {
1590         walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1591 }
1592
1593 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1594 {
1595         spin_unlock(&rq->lock);
1596         update_shares(sd);
1597         spin_lock(&rq->lock);
1598 }
1599
1600 static void update_h_load(int cpu)
1601 {
1602         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1603 }
1604
1605 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1606 {
1607         cfs_rq->shares = shares;
1608 }
1609
1610 #else
1611
1612 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1613 {
1614 }
1615
1616 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1617 {
1618 }
1619
1620 #endif
1621
1622 #endif
1623
1624 #include "sched_stats.h"
1625 #include "sched_idletask.c"
1626 #include "sched_fair.c"
1627 #include "sched_rt.c"
1628 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1629 # include "sched_debug.c"
1630 #endif
1631
1632 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1633 #define for_each_class(class) \
1634    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1635
1636 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1637 {
1638         rq->nr_running++;
1639 }
1640
1641 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1642 {
1643         rq->nr_running--;
1644 }
1645
1646 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1647 {
1648         if (task_has_rt_policy(p)) {
1649                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1650                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1651                 return;
1652         }
1653
1654         /*
1655          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1656          */
1657         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1658                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1659                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1660                 return;
1661         }
1662
1663         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1664         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1665 }
1666
1667 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1668 {
1669         sched_info_queued(p);
1670         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1671         p->se.on_rq = 1;
1672 }
1673
1674 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1675 {
1676         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1677         p->se.on_rq = 0;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1682  */
1683 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1684 {
1685         return p->static_prio;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1690  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1691  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1692  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1693  * estimator recalculates.
1694  */
1695 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1696 {
1697         int prio;
1698
1699         if (task_has_rt_policy(p))
1700                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1701         else
1702                 prio = __normal_prio(p);
1703         return prio;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1708  * taken into account by the scheduler. This value might
1709  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1710  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1711  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1712  */
1713 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1714 {
1715         p->normal_prio = normal_prio(p);
1716         /*
1717          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1718          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1719          * to the normal priority:
1720          */
1721         if (!rt_prio(p->prio))
1722                 return p->normal_prio;
1723         return p->prio;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * activate_task - move a task to the runqueue.
1728  */
1729 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1730 {
1731         if (task_contributes_to_load(p))
1732                 rq->nr_uninterruptible--;
1733
1734         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1735         inc_nr_running(rq);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1740  */
1741 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1742 {
1743         if (task_contributes_to_load(p))
1744                 rq->nr_uninterruptible++;
1745
1746         dequeue_task(rq, p, sleep);
1747         dec_nr_running(rq);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1752  * @p: the task in question.
1753  */
1754 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1755 {
1756         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1757 }
1758
1759 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1760 {
1761         set_task_rq(p, cpu);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         /*
1764          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1765          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1766          * per-task data have been completed by this moment.
1767          */
1768         smp_wmb();
1769         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1770 #endif
1771 }
1772
1773 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1774                                        const struct sched_class *prev_class,
1775                                        int oldprio, int running)
1776 {
1777         if (prev_class != p->sched_class) {
1778                 if (prev_class->switched_from)
1779                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1780                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1781         } else
1782                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786
1787 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1788 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1789 {
1790         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Is this task likely cache-hot:
1795  */
1796 static int
1797 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         s64 delta;
1800
1801         /*
1802          * Buddy candidates are cache hot:
1803          */
1804         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1805                 return 1;
1806
1807         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1808                 return 0;
1809
1810         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1811                 return 1;
1812         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1813                 return 0;
1814
1815         delta = now - p->se.exec_start;
1816
1817         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1818 }
1819
1820
1821 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1822 {
1823         int old_cpu = task_cpu(p);
1824         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1825         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1826                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1827         u64 clock_offset;
1828
1829         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1830
1831 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1832         if (p->se.wait_start)
1833                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1834         if (p->se.sleep_start)
1835                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1836         if (p->se.block_start)
1837                 p->se.block_start -= clock_offset;
1838         if (old_cpu != new_cpu) {
1839                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1840                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1841                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1842         }
1843 #endif
1844         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1845                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1846
1847         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1848 }
1849
1850 struct migration_req {
1851         struct list_head list;
1852
1853         struct task_struct *task;
1854         int dest_cpu;
1855
1856         struct completion done;
1857 };
1858
1859 /*
1860  * The task's runqueue lock must be held.
1861  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1862  */
1863 static int
1864 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1865 {
1866         struct rq *rq = task_rq(p);
1867
1868         /*
1869          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1870          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1871          */
1872         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1873                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1874                 return 0;
1875         }
1876
1877         init_completion(&req->done);
1878         req->task = p;
1879         req->dest_cpu = dest_cpu;
1880         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1881
1882         return 1;
1883 }
1884
1885 /*
1886  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1887  *
1888  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1889  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1890  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1891  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1892  * waiting to become inactive.
1893  */
1894 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1895 {
1896         unsigned long flags;
1897         int running, on_rq;
1898         struct rq *rq;
1899
1900         for (;;) {
1901                 /*
1902                  * We do the initial early heuristics without holding
1903                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1904                  * the runqueue lock when things look like they will
1905                  * work out!
1906                  */
1907                 rq = task_rq(p);
1908
1909                 /*
1910                  * If the task is actively running on another CPU
1911                  * still, just relax and busy-wait without holding
1912                  * any locks.
1913                  *
1914                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1915                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1916                  * But we don't care, since "task_running()" will
1917                  * return false if the runqueue has changed and p
1918                  * is actually now running somewhere else!
1919                  */
1920                 while (task_running(rq, p))
1921                         cpu_relax();
1922
1923                 /*
1924                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1925                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1926                  * just go back and repeat.
1927                  */
1928                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1929                 running = task_running(rq, p);
1930                 on_rq = p->se.on_rq;
1931                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1932
1933                 /*
1934                  * Was it really running after all now that we
1935                  * checked with the proper locks actually held?
1936                  *
1937                  * Oops. Go back and try again..
1938                  */
1939                 if (unlikely(running)) {
1940                         cpu_relax();
1941                         continue;
1942                 }
1943
1944                 /*
1945                  * It's not enough that it's not actively running,
1946                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1947                  * preempted!
1948                  *
1949                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1950                  * running right now), it's preempted, and we should
1951                  * yield - it could be a while.
1952                  */
1953                 if (unlikely(on_rq)) {
1954                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1955                         continue;
1956                 }
1957
1958                 /*
1959                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1960                  * runnable, which means that it will never become
1961                  * running in the future either. We're all done!
1962                  */
1963                 break;
1964         }
1965 }
1966
1967 /***
1968  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1969  * @p: the to-be-kicked thread
1970  *
1971  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1972  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1973  *
1974  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1975  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1976  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1977  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1978  * achieved as well.
1979  */
1980 void kick_process(struct task_struct *p)
1981 {
1982         int cpu;
1983
1984         preempt_disable();
1985         cpu = task_cpu(p);
1986         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1987                 smp_send_reschedule(cpu);
1988         preempt_enable();
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1993  * according to the scheduling class and "nice" value.
1994  *
1995  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1996  * balance conservatively.
1997  */
1998 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1999 {
2000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2001         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2002
2003         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2004                 return total;
2005
2006         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2011  * according to the scheduling class and "nice" value.
2012  */
2013 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2014 {
2015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2016         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2017
2018         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2019                 return total;
2020
2021         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2026  * domain.
2027  */
2028 static struct sched_group *
2029 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2030 {
2031         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2032         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2033         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2034         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2035
2036         do {
2037                 unsigned long load, avg_load;
2038                 int local_group;
2039                 int i;
2040
2041                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2042                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2043                         continue;
2044
2045                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2046
2047                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2048                 avg_load = 0;
2049
2050                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2051                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2052                         if (local_group)
2053                                 load = source_load(i, load_idx);
2054                         else
2055                                 load = target_load(i, load_idx);
2056
2057                         avg_load += load;
2058                 }
2059
2060                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2061                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2062                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2063
2064                 if (local_group) {
2065                         this_load = avg_load;
2066                         this = group;
2067                 } else if (avg_load < min_load) {
2068                         min_load = avg_load;
2069                         idlest = group;
2070                 }
2071         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2072
2073         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2074                 return NULL;
2075         return idlest;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2080  */
2081 static int
2082 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2083                 cpumask_t *tmp)
2084 {
2085         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2086         int idlest = -1;
2087         int i;
2088
2089         /* Traverse only the allowed CPUs */
2090         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2091
2092         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2093                 load = weighted_cpuload(i);
2094
2095                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2096                         min_load = load;
2097                         idlest = i;
2098                 }
2099         }
2100
2101         return idlest;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2106  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2107  * SD_BALANCE_EXEC.
2108  *
2109  * Balance, ie. select the least loaded group.
2110  *
2111  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2112  *
2113  * preempt must be disabled.
2114  */
2115 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2116 {
2117         struct task_struct *t = current;
2118         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2119
2120         for_each_domain(cpu, tmp) {
2121                 /*
2122                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2123                  */
2124                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2125                         break;
2126                 if (tmp->flags & flag)
2127                         sd = tmp;
2128         }
2129
2130         if (sd)
2131                 update_shares(sd);
2132
2133         while (sd) {
2134                 cpumask_t span, tmpmask;
2135                 struct sched_group *group;
2136                 int new_cpu, weight;
2137
2138                 if (!(sd->flags & flag)) {
2139                         sd = sd->child;
2140                         continue;
2141                 }
2142
2143                 span = sd->span;
2144                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2145                 if (!group) {
2146                         sd = sd->child;
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2151                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2152                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2153                         sd = sd->child;
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2158                 cpu = new_cpu;
2159                 sd = NULL;
2160                 weight = cpus_weight(span);
2161                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2162                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2163                                 break;
2164                         if (tmp->flags & flag)
2165                                 sd = tmp;
2166                 }
2167                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2168         }
2169
2170         return cpu;
2171 }
2172
2173 #endif /* CONFIG_SMP */
2174
2175 /***
2176  * try_to_wake_up - wake up a thread
2177  * @p: the to-be-woken-up thread
2178  * @state: the mask of task states that can be woken
2179  * @sync: do a synchronous wakeup?
2180  *
2181  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2182  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2183  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2184  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2185  * runnable without the overhead of this.
2186  *
2187  * returns failure only if the task is already active.
2188  */
2189 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2190 {
2191         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2192         unsigned long flags;
2193         long old_state;
2194         struct rq *rq;
2195
2196         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2197                 sync = 0;
2198
2199         smp_wmb();
2200         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2201         old_state = p->state;
2202         if (!(old_state & state))
2203                 goto out;
2204
2205         if (p->se.on_rq)
2206                 goto out_running;
2207
2208         cpu = task_cpu(p);
2209         orig_cpu = cpu;
2210         this_cpu = smp_processor_id();
2211
2212 #ifdef CONFIG_SMP
2213         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2214                 goto out_activate;
2215
2216         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2217         if (cpu != orig_cpu) {
2218                 set_task_cpu(p, cpu);
2219                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2220                 /* might preempt at this point */
2221                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2222                 old_state = p->state;
2223                 if (!(old_state & state))
2224                         goto out;
2225                 if (p->se.on_rq)
2226                         goto out_running;
2227
2228                 this_cpu = smp_processor_id();
2229                 cpu = task_cpu(p);
2230         }
2231
2232 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2233         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2234         if (cpu == this_cpu)
2235                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2236         else {
2237                 struct sched_domain *sd;
2238                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2239                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2240                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2241                                 break;
2242                         }
2243                 }
2244         }
2245 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2246
2247 out_activate:
2248 #endif /* CONFIG_SMP */
2249         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2250         if (sync)
2251                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2252         if (orig_cpu != cpu)
2253                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2254         if (cpu == this_cpu)
2255                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2256         else
2257                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2258         update_rq_clock(rq);
2259         activate_task(rq, p, 1);
2260         success = 1;
2261
2262 out_running:
2263         check_preempt_curr(rq, p);
2264
2265         p->state = TASK_RUNNING;
2266 #ifdef CONFIG_SMP
2267         if (p->sched_class->task_wake_up)
2268                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2269 #endif
2270 out:
2271         task_rq_unlock(rq, &flags);
2272
2273         return success;
2274 }
2275
2276 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2277 {
2278         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2279 }
2280 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2281
2282 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2283 {
2284         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2289  * p is forked by current.
2290  *
2291  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2292  */
2293 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2294 {
2295         p->se.exec_start                = 0;
2296         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2297         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2298         p->se.last_wakeup               = 0;
2299         p->se.avg_overlap               = 0;
2300
2301 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2302         p->se.wait_start                = 0;
2303         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2304         p->se.sleep_start               = 0;
2305         p->se.block_start               = 0;
2306         p->se.sleep_max                 = 0;
2307         p->se.block_max                 = 0;
2308         p->se.exec_max                  = 0;
2309         p->se.slice_max                 = 0;
2310         p->se.wait_max                  = 0;
2311 #endif
2312
2313         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2314         p->se.on_rq = 0;
2315         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2316
2317 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2318         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2319 #endif
2320
2321         /*
2322          * We mark the process as running here, but have not actually
2323          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2324          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2325          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2326          */
2327         p->state = TASK_RUNNING;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * fork()/clone()-time setup:
2332  */
2333 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2334 {
2335         int cpu = get_cpu();
2336
2337         __sched_fork(p);
2338
2339 #ifdef CONFIG_SMP
2340         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2341 #endif
2342         set_task_cpu(p, cpu);
2343
2344         /*
2345          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2346          */
2347         p->prio = current->normal_prio;
2348         if (!rt_prio(p->prio))
2349                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2350
2351 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2352         if (likely(sched_info_on()))
2353                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2354 #endif
2355 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2356         p->oncpu = 0;
2357 #endif
2358 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2359         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2360         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2361 #endif
2362         put_cpu();
2363 }
2364
2365 /*
2366  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2367  *
2368  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2369  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2370  * on the runqueue and wakes it.
2371  */
2372 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376
2377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2378         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2379         update_rq_clock(rq);
2380
2381         p->prio = effective_prio(p);
2382
2383         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2384                 activate_task(rq, p, 0);
2385         } else {
2386                 /*
2387                  * Let the scheduling class do new task startup
2388                  * management (if any):
2389                  */
2390                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2391                 inc_nr_running(rq);
2392         }
2393         check_preempt_curr(rq, p);
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         if (p->sched_class->task_wake_up)
2396                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2397 #endif
2398         task_rq_unlock(rq, &flags);
2399 }
2400
2401 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2402
2403 /**
2404  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2405  * @notifier: notifier struct to register
2406  */
2407 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2408 {
2409         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2412
2413 /**
2414  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2415  * @notifier: notifier struct to unregister
2416  *
2417  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2418  */
2419 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2420 {
2421         hlist_del(&notifier->link);
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2424
2425 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2426 {
2427         struct preempt_notifier *notifier;
2428         struct hlist_node *node;
2429
2430         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2431                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2432 }
2433
2434 static void
2435 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2436                                  struct task_struct *next)
2437 {
2438         struct preempt_notifier *notifier;
2439         struct hlist_node *node;
2440
2441         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2442                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2443 }
2444
2445 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2446
2447 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2448 {
2449 }
2450
2451 static void
2452 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2453                                  struct task_struct *next)
2454 {
2455 }
2456
2457 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2458
2459 /**
2460  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2461  * @rq: the runqueue preparing to switch
2462  * @prev: the current task that is being switched out
2463  * @next: the task we are going to switch to.
2464  *
2465  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2466  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2467  * switch.
2468  *
2469  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2470  * hooks.
2471  */
2472 static inline void
2473 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2474                     struct task_struct *next)
2475 {
2476         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2477         prepare_lock_switch(rq, next);
2478         prepare_arch_switch(next);
2479 }
2480
2481 /**
2482  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2483  * @rq: runqueue associated with task-switch
2484  * @prev: the thread we just switched away from.
2485  *
2486  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2487  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2488  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2489  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2490  *
2491  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2492  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2493  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2494  * details.)
2495  */
2496 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2497         __releases(rq->lock)
2498 {
2499         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2500         long prev_state;
2501
2502         rq->prev_mm = NULL;
2503
2504         /*
2505          * A task struct has one reference for the use as "current".
2506          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2507          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2508          * the scheduled task must drop that reference.
2509          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2510          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2511          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2512          * be dropped twice.
2513          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2514          */
2515         prev_state = prev->state;
2516         finish_arch_switch(prev);
2517         finish_lock_switch(rq, prev);
2518 #ifdef CONFIG_SMP
2519         if (current->sched_class->post_schedule)
2520                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2521 #endif
2522
2523         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2524         if (mm)
2525                 mmdrop(mm);
2526         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2527                 /*
2528                  * Remove function-return probe instances associated with this
2529                  * task and put them back on the free list.
2530                  */
2531                 kprobe_flush_task(prev);
2532                 put_task_struct(prev);
2533         }
2534 }
2535
2536 /**
2537  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2538  * @prev: the thread we just switched away from.
2539  */
2540 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2541         __releases(rq->lock)
2542 {
2543         struct rq *rq = this_rq();
2544
2545         finish_task_switch(rq, prev);
2546 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2547         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2548         preempt_enable();
2549 #endif
2550         if (current->set_child_tid)
2551                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2552 }
2553
2554 /*
2555  * context_switch - switch to the new MM and the new
2556  * thread's register state.
2557  */
2558 static inline void
2559 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2560                struct task_struct *next)
2561 {
2562         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2563
2564         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2565         mm = next->mm;
2566         oldmm = prev->active_mm;
2567         /*
2568          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2569          * combine the page table reload and the switch backend into
2570          * one hypercall.
2571          */
2572         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2573
2574         if (unlikely(!mm)) {
2575                 next->active_mm = oldmm;
2576                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2577                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2578         } else
2579                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2580
2581         if (unlikely(!prev->mm)) {
2582                 prev->active_mm = NULL;
2583                 rq->prev_mm = oldmm;
2584         }
2585         /*
2586          * Since the runqueue lock will be released by the next
2587          * task (which is an invalid locking op but in the case
2588          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2589          * do an early lockdep release here:
2590          */
2591 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2592         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2593 #endif
2594
2595         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2596         switch_to(prev, next, prev);
2597
2598         barrier();
2599         /*
2600          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2601          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2602          * frame will be invalid.
2603          */
2604         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2609  *
2610  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2611  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2612  * number of context switches performed since bootup.
2613  */
2614 unsigned long nr_running(void)
2615 {
2616         unsigned long i, sum = 0;
2617
2618         for_each_online_cpu(i)
2619                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2620
2621         return sum;
2622 }
2623
2624 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2625 {
2626         unsigned long i, sum = 0;
2627
2628         for_each_possible_cpu(i)
2629                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2630
2631         /*
2632          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2633          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2634          */
2635         if (unlikely((long)sum < 0))
2636                 sum = 0;
2637
2638         return sum;
2639 }
2640
2641 unsigned long long nr_context_switches(void)
2642 {
2643         int i;
2644         unsigned long long sum = 0;
2645
2646         for_each_possible_cpu(i)
2647                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2648
2649         return sum;
2650 }
2651
2652 unsigned long nr_iowait(void)
2653 {
2654         unsigned long i, sum = 0;
2655
2656         for_each_possible_cpu(i)
2657                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2658
2659         return sum;
2660 }
2661
2662 unsigned long nr_active(void)
2663 {
2664         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2665
2666         for_each_online_cpu(i) {
2667                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2668                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2669         }
2670
2671         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2672                 uninterruptible = 0;
2673
2674         return running + uninterruptible;
2675 }
2676
2677 /*
2678  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2679  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2680  */
2681 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2682 {
2683         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2684         int i, scale;
2685
2686         this_rq->nr_load_updates++;
2687
2688         /* Update our load: */
2689         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2690                 unsigned long old_load, new_load;
2691
2692                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2693
2694                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2695                 new_load = this_load;
2696                 /*
2697                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2698                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2699                  * example.
2700                  */
2701                 if (new_load > old_load)
2702                         new_load += scale-1;
2703                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2704         }
2705 }
2706
2707 #ifdef CONFIG_SMP
2708
2709 /*
2710  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2711  *
2712  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2713  * you need to do so manually before calling.
2714  */
2715 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2716         __acquires(rq1->lock)
2717         __acquires(rq2->lock)
2718 {
2719         BUG_ON(!irqs_disabled());
2720         if (rq1 == rq2) {
2721                 spin_lock(&rq1->lock);
2722                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2723         } else {
2724                 if (rq1 < rq2) {
2725                         spin_lock(&rq1->lock);
2726                         spin_lock(&rq2->lock);
2727                 } else {
2728                         spin_lock(&rq2->lock);
2729                         spin_lock(&rq1->lock);
2730                 }
2731         }
2732         update_rq_clock(rq1);
2733         update_rq_clock(rq2);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2738  *
2739  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2740  * you need to do so manually after calling.
2741  */
2742 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2743         __releases(rq1->lock)
2744         __releases(rq2->lock)
2745 {
2746         spin_unlock(&rq1->lock);
2747         if (rq1 != rq2)
2748                 spin_unlock(&rq2->lock);
2749         else
2750                 __release(rq2->lock);
2751 }
2752
2753 /*
2754  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2755  */
2756 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2757         __releases(this_rq->lock)
2758         __acquires(busiest->lock)
2759         __acquires(this_rq->lock)
2760 {
2761         int ret = 0;
2762
2763         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2764                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2765                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2766                 BUG_ON(1);
2767         }
2768         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2769                 if (busiest < this_rq) {
2770                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2771                         spin_lock(&busiest->lock);
2772                         spin_lock(&this_rq->lock);
2773                         ret = 1;
2774                 } else
2775                         spin_lock(&busiest->lock);
2776         }
2777         return ret;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2782  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2783  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2784  * the cpu_allowed mask is restored.
2785  */
2786 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2787 {
2788         struct migration_req req;
2789         unsigned long flags;
2790         struct rq *rq;
2791
2792         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2793         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2794             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2795                 goto out;
2796
2797         /* force the process onto the specified CPU */
2798         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2799                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2800                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2801
2802                 get_task_struct(mt);
2803                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2804                 wake_up_process(mt);
2805                 put_task_struct(mt);
2806                 wait_for_completion(&req.done);
2807
2808                 return;
2809         }
2810 out:
2811         task_rq_unlock(rq, &flags);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2816  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2817  */
2818 void sched_exec(void)
2819 {
2820         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2821         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2822         put_cpu();
2823         if (new_cpu != this_cpu)
2824                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2829  * Both runqueues must be locked.
2830  */
2831 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2832                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2833 {
2834         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2835         set_task_cpu(p, this_cpu);
2836         activate_task(this_rq, p, 0);
2837         /*
2838          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2839          * to be always true for them.
2840          */
2841         check_preempt_curr(this_rq, p);
2842 }
2843
2844 /*
2845  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2846  */
2847 static
2848 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2849                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2850                      int *all_pinned)
2851 {
2852         /*
2853          * We do not migrate tasks that are:
2854          * 1) running (obviously), or
2855          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2856          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2857          */
2858         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2859                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2860                 return 0;
2861         }
2862         *all_pinned = 0;
2863
2864         if (task_running(rq, p)) {
2865                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2866                 return 0;
2867         }
2868
2869         /*
2870          * Aggressive migration if:
2871          * 1) task is cache cold, or
2872          * 2) too many balance attempts have failed.
2873          */
2874
2875         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2876                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2877 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2878                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2879                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2880                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2881                 }
2882 #endif
2883                 return 1;
2884         }
2885
2886         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2887                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2888                 return 0;
2889         }
2890         return 1;
2891 }
2892
2893 static unsigned long
2894 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2895               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2896               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2897               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2898 {
2899         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2900         struct task_struct *p;
2901         long rem_load_move = max_load_move;
2902
2903         if (max_load_move == 0)
2904                 goto out;
2905
2906         pinned = 1;
2907
2908         /*
2909          * Start the load-balancing iterator:
2910          */
2911         p = iterator->start(iterator->arg);
2912 next:
2913         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2914                 goto out;
2915
2916         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2917             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2918                 p = iterator->next(iterator->arg);
2919                 goto next;
2920         }
2921
2922         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2923         pulled++;
2924         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2925
2926         /*
2927          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2928          */
2929         if (rem_load_move > 0) {
2930                 if (p->prio < *this_best_prio)
2931                         *this_best_prio = p->prio;
2932                 p = iterator->next(iterator->arg);
2933                 goto next;
2934         }
2935 out:
2936         /*
2937          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2938          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2939          * inside pull_task().
2940          */
2941         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2942
2943         if (all_pinned)
2944                 *all_pinned = pinned;
2945
2946         return max_load_move - rem_load_move;
2947 }
2948
2949 /*
2950  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2951  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2952  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2953  *
2954  * Called with both runqueues locked.
2955  */
2956 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2957                       unsigned long max_load_move,
2958                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2959                       int *all_pinned)
2960 {
2961         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2962         unsigned long total_load_moved = 0;
2963         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2964
2965         do {
2966                 total_load_moved +=
2967                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2968                                 max_load_move - total_load_moved,
2969                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2970                 class = class->next;
2971         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2972
2973         return total_load_moved > 0;
2974 }
2975
2976 static int
2977 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2978                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2979                    struct rq_iterator *iterator)
2980 {
2981         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2982         int pinned = 0;
2983
2984         while (p) {
2985                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2986                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2987                         /*
2988                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2989                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2990                          * stats here rather than inside pull_task().
2991                          */
2992                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2993
2994                         return 1;
2995                 }
2996                 p = iterator->next(iterator->arg);
2997         }
2998
2999         return 0;
3000 }
3001
3002 /*
3003  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3004  * part of active balancing operations within "domain".
3005  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3006  *
3007  * Called with both runqueues locked.
3008  */
3009 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3010                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3011 {
3012         const struct sched_class *class;
3013
3014         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3015                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3016                         return 1;
3017
3018         return 0;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3023  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3024  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3025  */
3026 static struct sched_group *
3027 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3028                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3029                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3030 {
3031         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3032         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3033         unsigned long max_pull;
3034         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3035         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3036         int load_idx, group_imb = 0;
3037 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3038         int power_savings_balance = 1;
3039         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3040         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3041         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3042 #endif
3043
3044         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3045         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3046         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3047
3048         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3049                 load_idx = sd->busy_idx;
3050         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3051                 load_idx = sd->newidle_idx;
3052         else
3053                 load_idx = sd->idle_idx;
3054
3055         do {
3056                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3057                 int local_group;
3058                 int i;
3059                 int __group_imb = 0;
3060                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3061                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3062                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3063                 unsigned long avg_load_per_task;
3064
3065                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3066
3067                 if (local_group)
3068                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3069
3070                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3071                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3072                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3073
3074                 max_cpu_load = 0;
3075                 min_cpu_load = ~0UL;
3076
3077                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3078                         struct rq *rq;
3079
3080                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3081                                 continue;
3082
3083                         rq = cpu_rq(i);
3084
3085                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3086                                 *sd_idle = 0;
3087
3088                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3089                         if (local_group) {
3090                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3091                                         first_idle_cpu = 1;
3092                                         balance_cpu = i;
3093                                 }
3094
3095                                 load = target_load(i, load_idx);
3096                         } else {
3097                                 load = source_load(i, load_idx);
3098                                 if (load > max_cpu_load)
3099                                         max_cpu_load = load;
3100                                 if (min_cpu_load > load)
3101                                         min_cpu_load = load;
3102                         }
3103
3104                         avg_load += load;
3105                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3106                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3107
3108                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3109                 }
3110
3111                 /*
3112                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3113                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3114                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3115                  * to do the newly idle load balance.
3116                  */
3117                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3118                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3119                         *balance = 0;
3120                         goto ret;
3121                 }
3122
3123                 total_load += avg_load;
3124                 total_pwr += group->__cpu_power;
3125
3126                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3127                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3128                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3129
3130
3131                 /*
3132                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3133                  * than the average weight of two tasks.
3134                  *
3135                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3136                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3137                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3138                  *      the hierarchy?
3139                  */
3140                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3141                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3142
3143                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3144                         __group_imb = 1;
3145
3146                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3147
3148                 if (local_group) {
3149                         this_load = avg_load;
3150                         this = group;
3151                         this_nr_running = sum_nr_running;
3152                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3153                 } else if (avg_load > max_load &&
3154                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3155                         max_load = avg_load;
3156                         busiest = group;
3157                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3158                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3159                         group_imb = __group_imb;
3160                 }
3161
3162 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3163                 /*
3164                  * Busy processors will not participate in power savings
3165                  * balance.
3166                  */
3167                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3168                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3169                         goto group_next;
3170
3171                 /*
3172                  * If the local group is idle or completely loaded
3173                  * no need to do power savings balance at this domain
3174                  */
3175                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3176                                     !this_nr_running))
3177                         power_savings_balance = 0;
3178
3179                 /*
3180                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3181                  * don't include that group in power savings calculations
3182                  */
3183                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3184                     || !sum_nr_running)
3185                         goto group_next;
3186
3187                 /*
3188                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3189                  * This is the group from where we need to pick up the load
3190                  * for saving power
3191                  */
3192                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3193                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3194                      first_cpu(group->cpumask) <
3195                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3196                         group_min = group;
3197                         min_nr_running = sum_nr_running;
3198                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3199                                                 sum_nr_running;
3200                 }
3201
3202                 /*
3203                  * Calculate the group which is almost near its
3204                  * capacity but still has some space to pick up some load
3205                  * from other group and save more power
3206                  */
3207                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3208                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3209                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3210                              first_cpu(group->cpumask) >
3211                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3212                                 group_leader = group;
3213                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3214                         }
3215                 }
3216 group_next:
3217 #endif
3218                 group = group->next;
3219         } while (group != sd->groups);
3220
3221         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3222                 goto out_balanced;
3223
3224         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3225
3226         if (this_load >= avg_load ||
3227                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3228                 goto out_balanced;
3229
3230         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3231         if (group_imb)
3232                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3233
3234         /*
3235          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3236          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3237          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3238          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3239          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3240          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3241          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3242          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3243          * appear as very large values with unsigned longs.
3244          */
3245         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3246                 goto out_balanced;
3247
3248         /*
3249          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3250          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3251          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3252          */
3253         if (max_load < avg_load) {
3254                 *imbalance = 0;
3255                 goto small_imbalance;
3256         }
3257
3258         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3259         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3260
3261         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3262         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3263                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3264                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3265
3266         /*
3267          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3268          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3269          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3270          * moved
3271          */
3272         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3273                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3274                 unsigned int imbn;
3275
3276 small_imbalance:
3277                 pwr_move = pwr_now = 0;
3278                 imbn = 2;
3279                 if (this_nr_running) {
3280                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3281                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3282                                 imbn = 1;
3283                 } else
3284                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3285
3286                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3287                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3288                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3289                         return busiest;
3290                 }
3291
3292                 /*
3293                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3294                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3295                  * moving them.
3296                  */
3297
3298                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3299                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3300                 pwr_now += this->__cpu_power *
3301                                 min(this_load_per_task, this_load);
3302                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3303
3304                 /* Amount of load we'd subtract */
3305                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3306                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3307                 if (max_load > tmp)
3308                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3309                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3310
3311                 /* Amount of load we'd add */
3312                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3313                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3314                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3315                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3316                 else
3317                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3318                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3319                 pwr_move += this->__cpu_power *
3320                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3321                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3322
3323                 /* Move if we gain throughput */
3324                 if (pwr_move > pwr_now)
3325                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3326         }
3327
3328         return busiest;
3329
3330 out_balanced:
3331 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3332         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3333                 goto ret;
3334
3335         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3336                 *imbalance = min_load_per_task;
3337                 return group_min;
3338         }
3339 #endif
3340 ret:
3341         *imbalance = 0;
3342         return NULL;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3347  */
3348 static struct rq *
3349 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3350                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3351 {
3352         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3353         unsigned long max_load = 0;
3354         int i;
3355
3356         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3357                 unsigned long wl;
3358
3359                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3360                         continue;
3361
3362                 rq = cpu_rq(i);
3363                 wl = weighted_cpuload(i);
3364
3365                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3366                         continue;
3367
3368                 if (wl > max_load) {
3369                         max_load = wl;
3370                         busiest = rq;
3371                 }
3372         }
3373
3374         return busiest;
3375 }
3376
3377 /*
3378  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3379  * so long as it is large enough.
3380  */
3381 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3382
3383 /*
3384  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3385  * tasks if there is an imbalance.
3386  */
3387 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3388                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3389                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3390 {
3391         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3392         struct sched_group *group;
3393         unsigned long imbalance;
3394         struct rq *busiest;
3395         unsigned long flags;
3396
3397         cpus_setall(*cpus);
3398
3399         /*
3400          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3401          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3402          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3403          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3404          */
3405         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3406             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3407                 sd_idle = 1;
3408
3409         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3410
3411 redo:
3412         update_shares(sd);
3413         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3414                                    cpus, balance);
3415
3416         if (*balance == 0)
3417                 goto out_balanced;
3418
3419         if (!group) {
3420                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3421                 goto out_balanced;
3422         }
3423
3424         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3425         if (!busiest) {
3426                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3427                 goto out_balanced;
3428         }
3429
3430         BUG_ON(busiest == this_rq);
3431
3432         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3433
3434         ld_moved = 0;
3435         if (busiest->nr_running > 1) {
3436                 /*
3437                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3438                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3439                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3440                  * correctly treated as an imbalance.
3441                  */
3442                 local_irq_save(flags);
3443                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3444                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3445                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3446                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3447                 local_irq_restore(flags);
3448
3449                 /*
3450                  * some other cpu did the load balance for us.
3451                  */
3452                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3453                         resched_cpu(this_cpu);
3454
3455                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3456                 if (unlikely(all_pinned)) {
3457                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3458                         if (!cpus_empty(*cpus))
3459                                 goto redo;
3460                         goto out_balanced;
3461                 }
3462         }
3463
3464         if (!ld_moved) {
3465                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3466                 sd->nr_balance_failed++;
3467
3468                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3469
3470                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3471
3472                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3473                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3474                          */
3475                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3476                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3477                                 all_pinned = 1;
3478                                 goto out_one_pinned;
3479                         }
3480
3481                         if (!busiest->active_balance) {
3482                                 busiest->active_balance = 1;
3483                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3484                                 active_balance = 1;
3485                         }
3486                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3487                         if (active_balance)
3488                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3489
3490                         /*
3491                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3492                          * counter.
3493                          */
3494                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3495                 }
3496         } else
3497                 sd->nr_balance_failed = 0;
3498
3499         if (likely(!active_balance)) {
3500                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3501                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3502         } else {
3503                 /*
3504                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3505                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3506                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3507                  * move_tasks).
3508                  */
3509                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3510                         sd->balance_interval *= 2;
3511         }
3512
3513         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3514             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3515                 ld_moved = -1;
3516
3517         goto out;
3518
3519 out_balanced:
3520         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3521
3522         sd->nr_balance_failed = 0;
3523
3524 out_one_pinned:
3525         /* tune up the balancing interval */
3526         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3527                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3528                 sd->balance_interval *= 2;
3529
3530         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3531             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3532                 ld_moved = -1;
3533         else
3534                 ld_moved = 0;
3535 out:
3536         if (ld_moved)
3537                 update_shares(sd);
3538         return ld_moved;
3539 }
3540
3541 /*
3542  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3543  * tasks if there is an imbalance.
3544  *
3545  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3546  * this_rq is locked.
3547  */
3548 static int
3549 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3550                         cpumask_t *cpus)
3551 {
3552         struct sched_group *group;
3553         struct rq *busiest = NULL;
3554         unsigned long imbalance;
3555         int ld_moved = 0;
3556         int sd_idle = 0;
3557         int all_pinned = 0;
3558
3559         cpus_setall(*cpus);
3560
3561         /*
3562          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3563          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3564          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3565          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3566          */
3567         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3568             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3569                 sd_idle = 1;
3570
3571         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3572 redo:
3573         update_shares_locked(this_rq, sd);
3574         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3575                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3576         if (!group) {
3577                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3578                 goto out_balanced;
3579         }
3580
3581         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3582         if (!busiest) {
3583                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3584                 goto out_balanced;
3585         }
3586
3587         BUG_ON(busiest == this_rq);
3588
3589         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3590
3591         ld_moved = 0;
3592         if (busiest->nr_running > 1) {
3593                 /* Attempt to move tasks */
3594                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3595                 /* this_rq->clock is already updated */
3596                 update_rq_clock(busiest);
3597                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3598                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3599                                         &all_pinned);
3600                 spin_unlock(&busiest->lock);
3601
3602                 if (unlikely(all_pinned)) {
3603                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3604                         if (!cpus_empty(*cpus))
3605                                 goto redo;
3606                 }
3607         }
3608
3609         if (!ld_moved) {
3610                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3611                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3612                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3613                         return -1;
3614         } else
3615                 sd->nr_balance_failed = 0;
3616
3617         update_shares_locked(this_rq, sd);
3618         return ld_moved;
3619
3620 out_balanced:
3621         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3622         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3623             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3624                 return -1;
3625         sd->nr_balance_failed = 0;
3626
3627         return 0;
3628 }
3629
3630 /*
3631  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3632  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3633  */
3634 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3635 {
3636         struct sched_domain *sd;
3637         int pulled_task = -1;
3638         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3639         cpumask_t tmpmask;
3640
3641         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3642                 unsigned long interval;
3643
3644                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3645                         continue;
3646
3647                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3648                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3649                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3650                                                            sd, &tmpmask);
3651
3652                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3653                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3654                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3655                 if (pulled_task)
3656                         break;
3657         }
3658         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3659                 /*
3660                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3661                  * a busy processor. So reset next_balance.
3662                  */
3663                 this_rq->next_balance = next_balance;
3664         }
3665 }
3666
3667 /*
3668  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3669  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3670  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3671  * logical imbalances.
3672  *
3673  * Called with busiest_rq locked.
3674  */
3675 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3676 {
3677         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3678         struct sched_domain *sd;
3679         struct rq *target_rq;
3680
3681         /* Is there any task to move? */
3682         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3683                 return;
3684
3685         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3686
3687         /*
3688          * This condition is "impossible", if it occurs
3689          * we need to fix it. Originally reported by
3690          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3691          */
3692         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3693
3694         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3695         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3696         update_rq_clock(busiest_rq);
3697         update_rq_clock(target_rq);
3698
3699         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3700         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3701                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3702                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3703                                 break;
3704         }
3705
3706         if (likely(sd)) {
3707                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3708
3709                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3710                                   sd, CPU_IDLE))
3711                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3712                 else
3713                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3714         }
3715         spin_unlock(&target_rq->lock);
3716 }
3717
3718 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3719 static struct {
3720         atomic_t load_balancer;
3721         cpumask_t cpu_mask;
3722 } nohz ____cacheline_aligned = {
3723         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3724         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3725 };
3726
3727 /*
3728  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3729  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3730  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3731  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3732  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3733  * arrives...
3734  *
3735  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3736  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3737  * nohz.cpu_mask..
3738  *
3739  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3740  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3741  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3742  * there is no need for ilb owner.
3743  *
3744  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3745  * next busy scheduler_tick()
3746  */
3747 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3748 {
3749         int cpu = smp_processor_id();
3750
3751         if (stop_tick) {
3752                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3753                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3754
3755                 /*
3756                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3757                  */
3758                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3759                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3760                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3761                                 BUG();
3762                         return 0;
3763                 }
3764
3765                 /* time for ilb owner also to sleep */
3766                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3767                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3768                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3769                         return 0;
3770                 }
3771
3772                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3773                         /* make me the ilb owner */
3774                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3775                                 return 1;
3776                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3777                         return 1;
3778         } else {
3779                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3780                         return 0;
3781
3782                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3783
3784                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3785                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3786                                 BUG();
3787         }
3788         return 0;
3789 }
3790 #endif
3791
3792 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3793
3794 /*
3795  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3796  * and initiates a balancing operation if so.
3797  *
3798  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3799  */
3800 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3801 {
3802         int balance = 1;
3803         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3804         unsigned long interval;
3805         struct sched_domain *sd;
3806         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3807         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3808         int update_next_balance = 0;
3809         int need_serialize;
3810         cpumask_t tmp;
3811
3812         for_each_domain(cpu, sd) {
3813                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3814                         continue;
3815
3816                 interval = sd->balance_interval;
3817                 if (idle != CPU_IDLE)
3818                         interval *= sd->busy_factor;
3819
3820                 /* scale ms to jiffies */
3821                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3822                 if (unlikely(!interval))
3823                         interval = 1;
3824                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3825                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3826
3827                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3828
3829                 if (need_serialize) {
3830                         if (!spin_trylock(&balancing))
3831                                 goto out;
3832                 }
3833
3834                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3835                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3836                                 /*
3837                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3838                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3839                                  * not idle.
3840                                  */
3841                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3842                         }
3843                         sd->last_balance = jiffies;
3844                 }
3845                 if (need_serialize)
3846                         spin_unlock(&balancing);
3847 out:
3848                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3849                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3850                         update_next_balance = 1;
3851                 }
3852
3853                 /*
3854                  * Stop the load balance at this level. There is another
3855                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3856                  * actively.
3857                  */
3858                 if (!balance)
3859                         break;
3860         }
3861
3862         /*
3863          * next_balance will be updated only when there is a need.
3864          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3865          * updated.
3866          */
3867         if (likely(update_next_balance))
3868                 rq->next_balance = next_balance;
3869 }
3870
3871 /*
3872  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3873  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3874  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3875  */
3876 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3877 {
3878         int this_cpu = smp_processor_id();
3879         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3880         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3881                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3882
3883         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3884
3885 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3886         /*
3887          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3888          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3889          * stopped.
3890          */
3891         if (this_rq->idle_at_tick &&
3892             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3893                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3894                 struct rq *rq;
3895                 int balance_cpu;
3896
3897                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3898                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3899                         /*
3900                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3901                          * work being done for other cpus. Next load
3902                          * balancing owner will pick it up.
3903                          */
3904                         if (need_resched())
3905                                 break;
3906
3907                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3908
3909                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3910                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3911                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3912                 }
3913         }
3914 #endif
3915 }
3916
3917 /*
3918  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3919  *
3920  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3921  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3922  * if the whole system is idle.
3923  */
3924 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3925 {
3926 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3927         /*
3928          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3929          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3930          * load balancer.
3931          */
3932         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3933                 rq->in_nohz_recently = 0;
3934
3935                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3936                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3937                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3938                 }
3939
3940                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3941                         /*
3942                          * simple selection for now: Nominate the
3943                          * first cpu in the nohz list to be the next
3944                          * ilb owner.
3945                          *
3946                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3947                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3948                          */
3949                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3950
3951                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3952                                 resched_cpu(ilb);
3953                 }
3954         }
3955
3956         /*
3957          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3958          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3959          */
3960         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3961             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3962                 resched_cpu(cpu);
3963                 return;
3964         }
3965
3966         /*
3967          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3968          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3969          */
3970         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3971             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3972                 return;
3973 #endif
3974         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3975                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3976 }
3977
3978 #else   /* CONFIG_SMP */
3979
3980 /*
3981  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3982  */
3983 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3984 {
3985 }
3986
3987 #endif
3988
3989 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3990
3991 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3992
3993 /*
3994  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3995  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3996  */
3997 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3998 {
3999         unsigned long flags;
4000         u64 ns, delta_exec;
4001         struct rq *rq;
4002
4003         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4004         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4005         if (task_current(rq, p)) {
4006                 update_rq_clock(rq);
4007                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4008                 if ((s64)delta_exec > 0)
4009                         ns += delta_exec;
4010         }
4011         task_rq_unlock(rq, &flags);
4012
4013         return ns;
4014 }
4015
4016 /*
4017  * Account user cpu time to a process.
4018  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4019  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4020  */
4021 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4022 {
4023         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4024         cputime64_t tmp;
4025
4026         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4027
4028         /* Add user time to cpustat. */
4029         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4030         if (TASK_NICE(p) > 0)
4031                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4032         else
4033                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4034 }
4035
4036 /*
4037  * Account guest cpu time to a process.
4038  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4039  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4040  */
4041 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4042 {
4043         cputime64_t tmp;
4044         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4045
4046         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4047
4048         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4049         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4050
4051         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4052         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4053 }
4054
4055 /*
4056  * Account scaled user cpu time to a process.
4057  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4058  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4059  */
4060 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4061 {
4062         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4063 }
4064
4065 /*
4066  * Account system cpu time to a process.
4067  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4068  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4069  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4070  */
4071 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4072                          cputime_t cputime)
4073 {
4074         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4075         struct rq *rq = this_rq();
4076         cputime64_t tmp;
4077
4078         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4079                 account_guest_time(p, cputime);
4080                 return;
4081         }
4082
4083         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4084
4085         /* Add system time to cpustat. */
4086         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4087         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4088                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4089         else if (softirq_count())
4090                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4091         else if (p != rq->idle)
4092                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4093         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4094                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4095         else
4096                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4097         /* Account for system time used */
4098         acct_update_integrals(p);
4099 }
4100
4101 /*
4102  * Account scaled system cpu time to a process.
4103  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4104  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4105  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4106  */
4107 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4108 {
4109         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4110 }
4111
4112 /*
4113  * Account for involuntary wait time.
4114  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4115  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4116  */
4117 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4118 {
4119         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4120         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4121         struct rq *rq = this_rq();
4122
4123         if (p == rq->idle) {
4124                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4125                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4126                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4127                 else
4128                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4129         } else
4130                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4131 }
4132
4133 /*
4134  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4135  * We call it with interrupts disabled.
4136  *
4137  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4138  * timeslices.
4139  */
4140 void scheduler_tick(void)
4141 {
4142         int cpu = smp_processor_id();
4143         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4144         struct task_struct *curr = rq->curr;
4145
4146         sched_clock_tick();
4147
4148         spin_lock(&rq->lock);
4149         update_rq_clock(rq);
4150         update_cpu_load(rq);
4151         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4152         spin_unlock(&rq->lock);
4153
4154 #ifdef CONFIG_SMP
4155         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4156         trigger_load_balance(rq, cpu);
4157 #endif
4158 }
4159
4160 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4161
4162 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4163 {
4164         /*
4165          * Underflow?
4166          */
4167         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4168                 return;
4169         preempt_count() += val;
4170         /*
4171          * Spinlock count overflowing soon?
4172          */
4173         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4174                                 PREEMPT_MASK - 10);
4175 }
4176 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4177
4178 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4179 {
4180         /*
4181          * Underflow?
4182          */
4183         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4184                 return;
4185         /*
4186          * Is the spinlock portion underflowing?
4187          */
4188         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4189                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4190                 return;
4191
4192         preempt_count() -= val;
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4195
4196 #endif
4197
4198 /*
4199  * Print scheduling while atomic bug:
4200  */
4201 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4202 {
4203         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4204
4205         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4206                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4207
4208         debug_show_held_locks(prev);
4209         print_modules();
4210         if (irqs_disabled())
4211                 print_irqtrace_events(prev);
4212
4213         if (regs)
4214                 show_regs(regs);
4215         else
4216                 dump_stack();
4217 }
4218
4219 /*
4220  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4221  */
4222 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4223 {
4224         /*
4225          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4226          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4227          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4228          */
4229         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4230                 __schedule_bug(prev);
4231
4232         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4233
4234         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4235 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4236         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4237                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4238                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4239         }
4240 #endif
4241 }
4242
4243 /*
4244  * Pick up the highest-prio task:
4245  */
4246 static inline struct task_struct *
4247 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4248 {
4249         const struct sched_class *class;
4250         struct task_struct *p;
4251
4252         /*
4253          * Optimization: we know that if all tasks are in
4254          * the fair class we can call that function directly:
4255          */
4256         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4257                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4258                 if (likely(p))
4259                         return p;
4260         }
4261
4262         class = sched_class_highest;
4263         for ( ; ; ) {
4264                 p = class->pick_next_task(rq);
4265                 if (p)
4266                         return p;
4267                 /*
4268                  * Will never be NULL as the idle class always
4269                  * returns a non-NULL p:
4270                  */
4271                 class = class->next;
4272         }
4273 }
4274
4275 /*
4276  * schedule() is the main scheduler function.
4277  */
4278 asmlinkage void __sched schedule(void)
4279 {
4280         struct task_struct *prev, *next;
4281         unsigned long *switch_count;
4282         struct rq *rq;
4283         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4284
4285 need_resched:
4286         preempt_disable();
4287         cpu = smp_processor_id();
4288         rq = cpu_rq(cpu);
4289         rcu_qsctr_inc(cpu);
4290         prev = rq->curr;
4291         switch_count = &prev->nivcsw;
4292
4293         release_kernel_lock(prev);
4294 need_resched_nonpreemptible:
4295
4296         schedule_debug(prev);
4297
4298         if (hrtick)
4299                 hrtick_clear(rq);
4300
4301         /*
4302          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4303          */
4304         local_irq_disable();
4305         update_rq_clock(rq);
4306         spin_lock(&rq->lock);
4307         clear_tsk_need_resched(prev);
4308
4309         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4310                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4311                         prev->state = TASK_RUNNING;
4312                 else
4313                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4314                 switch_count = &prev->nvcsw;
4315         }
4316
4317 #ifdef CONFIG_SMP
4318         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4319                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4320 #endif
4321
4322         if (unlikely(!rq->nr_running))
4323                 idle_balance(cpu, rq);
4324
4325         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4326         next = pick_next_task(rq, prev);
4327
4328         if (likely(prev != next)) {
4329                 sched_info_switch(prev, next);
4330
4331                 rq->nr_switches++;
4332                 rq->curr = next;
4333                 ++*switch_count;
4334
4335                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4336                 /*
4337                  * the context switch might have flipped the stack from under
4338                  * us, hence refresh the local variables.
4339                  */
4340                 cpu = smp_processor_id();
4341                 rq = cpu_rq(cpu);
4342         } else
4343                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4344
4345         if (hrtick)
4346                 hrtick_set(rq);
4347
4348         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4349                 goto need_resched_nonpreemptible;
4350
4351         preempt_enable_no_resched();
4352         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4353                 goto need_resched;
4354 }
4355 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4356
4357 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4358 /*
4359  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4360  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4361  * occur there and call schedule directly.
4362  */
4363 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4364 {
4365         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4366
4367         /*
4368          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4369          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4370          */
4371         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4372                 return;
4373
4374         do {
4375                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4376                 schedule();
4377                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4378
4379                 /*
4380                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4381                  * between schedule and now.
4382                  */
4383                 barrier();
4384         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4387
4388 /*
4389  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4390  * off of irq context.
4391  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4392  * protect us against recursive calling from irq.
4393  */
4394 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4395 {
4396         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4397
4398         /* Catch callers which need to be fixed */
4399         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4400
4401         do {
4402                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4403                 local_irq_enable();
4404                 schedule();
4405                 local_irq_disable();
4406                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4407
4408                 /*
4409                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4410                  * between schedule and now.
4411                  */
4412                 barrier();
4413         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4414 }
4415
4416 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4417
4418 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4419                           void *key)
4420 {
4421         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4424
4425 /*
4426  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4427  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4428  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4429  *
4430  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4431  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4432  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4433  */
4434 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4435                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4436 {
4437         wait_queue_t *curr, *next;
4438
4439         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4440                 unsigned flags = curr->flags;
4441
4442                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4443                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4444                         break;
4445         }
4446 }
4447
4448 /**
4449  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4450  * @q: the waitqueue
4451  * @mode: which threads
4452  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4453  * @key: is directly passed to the wakeup function
4454  */
4455 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4456                         int nr_exclusive, void *key)
4457 {
4458         unsigned long flags;
4459
4460         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4461         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4462         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4465
4466 /*
4467  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4468  */
4469 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4470 {
4471         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4472 }
4473
4474 /**
4475  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4476  * @q: the waitqueue
4477  * @mode: which threads
4478  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4479  *
4480  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4481  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4482  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4483  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4484  *
4485  * On UP it can prevent extra preemption.
4486  */
4487 void
4488 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4489 {
4490         unsigned long flags;
4491         int sync = 1;
4492
4493         if (unlikely(!q))
4494                 return;
4495
4496         if (unlikely(!nr_exclusive))
4497                 sync = 0;
4498
4499         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4500         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4501         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4504
4505 void complete(struct completion *x)
4506 {
4507         unsigned long flags;
4508
4509         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4510         x->done++;
4511         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4512         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4513 }
4514 EXPORT_SYMBOL(complete);
4515
4516 void complete_all(struct completion *x)
4517 {
4518         unsigned long flags;
4519
4520         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4521         x->done += UINT_MAX/2;
4522         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4523         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4524 }
4525 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4526
4527 static inline long __sched
4528 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4529 {
4530         if (!x->done) {
4531                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4532
4533                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4534                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4535                 do {
4536                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4537                              signal_pending(current)) ||
4538                             (state == TASK_KILLABLE &&
4539                              fatal_signal_pending(current))) {
4540                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4541                                 break;
4542                         }
4543                         __set_current_state(state);
4544                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4545                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4546                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4547                 } while (!x->done && timeout);
4548                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4549                 if (!x->done)
4550                         return timeout;
4551         }
4552         x->done--;
4553         return timeout ?: 1;
4554 }
4555
4556 static long __sched
4557 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4558 {
4559         might_sleep();
4560
4561         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4562         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4563         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4564         return timeout;
4565 }
4566
4567 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4568 {
4569         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4572
4573 unsigned long __sched
4574 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4575 {
4576         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4577 }
4578 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4579
4580 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4581 {
4582         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4583         if (t == -ERESTARTSYS)
4584                 return t;
4585         return 0;
4586 }
4587 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4588
4589 unsigned long __sched
4590 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4591                                           unsigned long timeout)
4592 {
4593         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4594 }
4595 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4596
4597 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4598 {
4599         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4600         if (t == -ERESTARTSYS)
4601                 return t;
4602         return 0;
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4605
4606 static long __sched
4607 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4608 {
4609         unsigned long flags;
4610         wait_queue_t wait;
4611
4612         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4613
4614         __set_current_state(state);
4615
4616         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4617         __add_wait_queue(q, &wait);
4618         spin_unlock(&q->lock);
4619         timeout = schedule_timeout(timeout);
4620         spin_lock_irq(&q->lock);
4621         __remove_wait_queue(q, &wait);
4622         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4623
4624         return timeout;
4625 }
4626
4627 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4628 {
4629         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4632
4633 long __sched
4634 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4635 {
4636         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4637 }
4638 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4639
4640 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4641 {
4642         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4645
4646 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4647 {
4648         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4651
4652 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4653
4654 /*
4655  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4656  * @p: task
4657  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4658  *
4659  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4660  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4661  *
4662  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4663  */
4664 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4665 {
4666         unsigned long flags;
4667         int oldprio, on_rq, running;
4668         struct rq *rq;
4669         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4670
4671         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4672
4673         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4674         update_rq_clock(rq);
4675
4676         oldprio = p->prio;
4677         on_rq = p->se.on_rq;
4678         running = task_current(rq, p);
4679         if (on_rq)
4680                 dequeue_task(rq, p, 0);
4681         if (running)
4682                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4683
4684         if (rt_prio(prio))
4685                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4686         else
4687                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4688
4689         p->prio = prio;
4690
4691         if (running)
4692                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4693         if (on_rq) {
4694                 enqueue_task(rq, p, 0);
4695
4696                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4697         }
4698         task_rq_unlock(rq, &flags);
4699 }
4700
4701 #endif
4702
4703 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4704 {
4705         int old_prio, delta, on_rq;
4706         unsigned long flags;
4707         struct rq *rq;
4708
4709         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4710                 return;
4711         /*
4712          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4713          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4714          */
4715         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4716         update_rq_clock(rq);
4717         /*
4718          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4719          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4720          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4721          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4722          */
4723         if (task_has_rt_policy(p)) {
4724                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4725                 goto out_unlock;
4726         }
4727         on_rq = p->se.on_rq;
4728         if (on_rq)
4729                 dequeue_task(rq, p, 0);
4730
4731         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4732         set_load_weight(p);
4733         old_prio = p->prio;
4734         p->prio = effective_prio(p);
4735         delta = p->prio - old_prio;
4736
4737         if (on_rq) {
4738                 enqueue_task(rq, p, 0);
4739                 /*
4740                  * If the task increased its priority or is running and
4741                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4742                  */
4743                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4744                         resched_task(rq->curr);
4745         }
4746 out_unlock:
4747         task_rq_unlock(rq, &flags);
4748 }
4749 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4750
4751 /*
4752  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4753  * @p: task
4754  * @nice: nice value
4755  */
4756 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4757 {
4758         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4759         int nice_rlim = 20 - nice;
4760
4761         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4762                 capable(CAP_SYS_NICE));
4763 }
4764
4765 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4766
4767 /*
4768  * sys_nice - change the priority of the current process.
4769  * @increment: priority increment
4770  *
4771  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4772  * does similar things.
4773  */
4774 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4775 {
4776         long nice, retval;
4777
4778         /*
4779          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4780          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4781          * and we have a single winner.
4782          */
4783         if (increment < -40)
4784                 increment = -40;
4785         if (increment > 40)
4786                 increment = 40;
4787
4788         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4789         if (nice < -20)
4790                 nice = -20;
4791         if (nice > 19)
4792                 nice = 19;
4793
4794         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4795                 return -EPERM;
4796
4797         retval = security_task_setnice(current, nice);
4798         if (retval)
4799                 return retval;
4800
4801         set_user_nice(current, nice);
4802         return 0;
4803 }
4804
4805 #endif
4806
4807 /**
4808  * task_prio - return the priority value of a given task.
4809  * @p: the task in question.
4810  *
4811  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4812  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4813  * around 0, value goes from -16 to +15.
4814  */
4815 int task_prio(const struct task_struct *p)
4816 {
4817         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4818 }
4819
4820 /**
4821  * task_nice - return the nice value of a given task.
4822  * @p: the task in question.
4823  */
4824 int task_nice(const struct task_struct *p)
4825 {
4826         return TASK_NICE(p);
4827 }
4828 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4829
4830 /**
4831  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4832  * @cpu: the processor in question.
4833  */
4834 int idle_cpu(int cpu)
4835 {
4836         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4837 }
4838
4839 /**
4840  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4841  * @cpu: the processor in question.
4842  */
4843 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4844 {
4845         return cpu_rq(cpu)->idle;
4846 }
4847
4848 /**
4849  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4850  * @pid: the pid in question.
4851  */
4852 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4853 {
4854         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4855 }
4856
4857 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4858 static void
4859 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4860 {
4861         BUG_ON(p->se.on_rq);
4862
4863         p->policy = policy;
4864         switch (p->policy) {
4865         case SCHED_NORMAL:
4866         case SCHED_BATCH:
4867         case SCHED_IDLE:
4868                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4869                 break;
4870         case SCHED_FIFO:
4871         case SCHED_RR:
4872                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4873                 break;
4874         }
4875
4876         p->rt_priority = prio;
4877         p->normal_prio = normal_prio(p);
4878         /* we are holding p->pi_lock already */
4879         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4880         set_load_weight(p);
4881 }
4882
4883 /**
4884  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4885  * @p: the task in question.
4886  * @policy: new policy.
4887  * @param: structure containing the new RT priority.
4888  *
4889  * NOTE that the task may be already dead.
4890  */
4891 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4892                        struct sched_param *param)
4893 {
4894         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4895         unsigned long flags;
4896         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4897         struct rq *rq;
4898
4899         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4900         BUG_ON(in_interrupt());
4901 recheck:
4902         /* double check policy once rq lock held */
4903         if (policy < 0)
4904                 policy = oldpolicy = p->policy;
4905         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4906                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4907                         policy != SCHED_IDLE)
4908                 return -EINVAL;
4909         /*
4910          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4911          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4912          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4913          */
4914         if (param->sched_priority < 0 ||
4915             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4916             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4917                 return -EINVAL;
4918         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4919                 return -EINVAL;
4920
4921         /*
4922          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4923          */
4924         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4925                 if (rt_policy(policy)) {
4926                         unsigned long rlim_rtprio;
4927
4928                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4929                                 return -ESRCH;
4930                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4931                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4932
4933                         /* can't set/change the rt policy */
4934                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4935                                 return -EPERM;
4936
4937                         /* can't increase priority */
4938                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4939                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4940                                 return -EPERM;
4941                 }
4942                 /*
4943                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4944                  * move out of SCHED_IDLE either:
4945                  */
4946                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4947                         return -EPERM;
4948
4949                 /* can't change other user's priorities */
4950                 if ((current->euid != p->euid) &&
4951                     (current->euid != p->uid))
4952                         return -EPERM;
4953         }
4954
4955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4956         /*
4957          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4958          * assigned.
4959          */
4960         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4961                 return -EPERM;
4962 #endif
4963
4964         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4965         if (retval)
4966                 return retval;
4967         /*
4968          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4969          * changing the priority of the task:
4970          */
4971         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4972         /*
4973          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4974          * runqueue lock must be held.
4975          */
4976         rq = __task_rq_lock(p);
4977         /* recheck policy now with rq lock held */
4978         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4979                 policy = oldpolicy = -1;
4980                 __task_rq_unlock(rq);
4981                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4982                 goto recheck;
4983         }
4984         update_rq_clock(rq);
4985         on_rq = p->se.on_rq;
4986         running = task_current(rq, p);
4987         if (on_rq)
4988                 deactivate_task(rq, p, 0);
4989         if (running)
4990                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4991
4992         oldprio = p->prio;
4993         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4994
4995         if (running)
4996                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4997         if (on_rq) {
4998                 activate_task(rq, p, 0);
4999
5000                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5001         }
5002         __task_rq_unlock(rq);
5003         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5004
5005         rt_mutex_adjust_pi(p);
5006
5007         return 0;
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5010
5011 static int
5012 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5013 {
5014         struct sched_param lparam;
5015         struct task_struct *p;
5016         int retval;
5017
5018         if (!param || pid < 0)
5019                 return -EINVAL;
5020         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5021                 return -EFAULT;
5022
5023         rcu_read_lock();
5024         retval = -ESRCH;
5025         p = find_process_by_pid(pid);
5026         if (p != NULL)
5027                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5028         rcu_read_unlock();
5029
5030         return retval;
5031 }
5032
5033 /**
5034  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5035  * @pid: the pid in question.
5036  * @policy: new policy.
5037  * @param: structure containing the new RT priority.
5038  */
5039 asmlinkage long
5040 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5041 {
5042         /* negative values for policy are not valid */
5043         if (policy < 0)
5044                 return -EINVAL;
5045
5046         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5047 }
5048
5049 /**
5050  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5051  * @pid: the pid in question.
5052  * @param: structure containing the new RT priority.
5053  */
5054 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5055 {
5056         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5057 }
5058
5059 /**
5060  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5061  * @pid: the pid in question.
5062  */
5063 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5064 {
5065         struct task_struct *p;
5066         int retval;
5067
5068         if (pid < 0)
5069                 return -EINVAL;
5070
5071         retval = -ESRCH;
5072         read_lock(&tasklist_lock);
5073         p = find_process_by_pid(pid);
5074         if (p) {
5075                 retval = security_task_getscheduler(p);
5076                 if (!retval)
5077                         retval = p->policy;
5078         }
5079         read_unlock(&tasklist_lock);
5080         return retval;
5081 }
5082
5083 /**
5084  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5085  * @pid: the pid in question.
5086  * @param: structure containing the RT priority.
5087  */
5088 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5089 {
5090         struct sched_param lp;
5091         struct task_struct *p;
5092         int retval;
5093
5094         if (!param || pid < 0)
5095                 return -EINVAL;
5096
5097         read_lock(&tasklist_lock);
5098         p = find_process_by_pid(pid);
5099         retval = -ESRCH;
5100         if (!p)
5101                 goto out_unlock;
5102
5103         retval = security_task_getscheduler(p);
5104         if (retval)
5105                 goto out_unlock;
5106
5107         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5108         read_unlock(&tasklist_lock);
5109
5110         /*
5111          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5112          */
5113         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5114
5115         return retval;
5116
5117 out_unlock:
5118         read_unlock(&tasklist_lock);
5119         return retval;
5120 }
5121
5122 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5123 {
5124         cpumask_t cpus_allowed;
5125         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5126         struct task_struct *p;
5127         int retval;
5128
5129         get_online_cpus();
5130         read_lock(&tasklist_lock);
5131
5132         p = find_process_by_pid(pid);
5133         if (!p) {
5134                 read_unlock(&tasklist_lock);
5135                 put_online_cpus();
5136                 return -ESRCH;
5137         }
5138
5139         /*
5140          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5141          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5142          * usage count and then drop tasklist_lock.
5143          */
5144         get_task_struct(p);
5145         read_unlock(&tasklist_lock);
5146
5147         retval = -EPERM;
5148         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5149                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5150                 goto out_unlock;
5151
5152         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5153         if (retval)
5154                 goto out_unlock;
5155
5156         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5157         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5158  again:
5159         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5160
5161         if (!retval) {
5162                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5163                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5164                         /*
5165                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5166                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5167                          * cpuset's cpus_allowed
5168                          */
5169                         new_mask = cpus_allowed;
5170                         goto again;
5171                 }
5172         }
5173 out_unlock:
5174         put_task_struct(p);
5175         put_online_cpus();
5176         return retval;
5177 }
5178
5179 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5180                              cpumask_t *new_mask)
5181 {
5182         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5183                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5184         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5185                 len = sizeof(cpumask_t);
5186         }
5187         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5188 }
5189
5190 /**
5191  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5192  * @pid: pid of the process
5193  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5194  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5195  */
5196 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5197                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5198 {
5199         cpumask_t new_mask;
5200         int retval;
5201
5202         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5203         if (retval)
5204                 return retval;
5205
5206         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5207 }
5208
5209 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5210 {
5211         struct task_struct *p;
5212         int retval;
5213
5214         get_online_cpus();
5215         read_lock(&tasklist_lock);
5216
5217         retval = -ESRCH;
5218         p = find_process_by_pid(pid);
5219         if (!p)
5220                 goto out_unlock;
5221
5222         retval = security_task_getscheduler(p);
5223         if (retval)
5224                 goto out_unlock;
5225
5226         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5227
5228 out_unlock:
5229         read_unlock(&tasklist_lock);
5230         put_online_cpus();
5231
5232         return retval;
5233 }
5234
5235 /**
5236  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5237  * @pid: pid of the process
5238  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5239  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5240  */
5241 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5242                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5243 {
5244         int ret;
5245         cpumask_t mask;
5246
5247         if (len < sizeof(cpumask_t))
5248                 return -EINVAL;
5249
5250         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5251         if (ret < 0)
5252                 return ret;
5253
5254         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5255                 return -EFAULT;
5256
5257         return sizeof(cpumask_t);
5258 }
5259
5260 /**
5261  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5262  *
5263  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5264  * other threads running on this CPU then this function will return.
5265  */
5266 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5267 {
5268         struct rq *rq = this_rq_lock();
5269
5270         schedstat_inc(rq, yld_count);
5271         current->sched_class->yield_task(rq);
5272
5273         /*
5274          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5275          * no need to preempt or enable interrupts:
5276          */
5277         __release(rq->lock);
5278         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5279         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5280         preempt_enable_no_resched();
5281
5282         schedule();
5283
5284         return 0;
5285 }
5286
5287 static void __cond_resched(void)
5288 {
5289 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5290         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5291 #endif
5292         /*
5293          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5294          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5295          * cond_resched() call.
5296          */
5297         do {
5298                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5299                 schedule();
5300                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5301         } while (need_resched());
5302 }
5303
5304 int __sched _cond_resched(void)
5305 {
5306         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5307                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5308                 __cond_resched();
5309                 return 1;
5310         }
5311         return 0;
5312 }
5313 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5314
5315 /*
5316  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5317  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5318  *
5319  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5320  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5321  * spin_unlock(), once by hand).
5322  */
5323 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5324 {
5325         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5326         int ret = 0;
5327
5328         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5329                 spin_unlock(lock);
5330                 if (resched && need_resched())
5331                         __cond_resched();
5332                 else
5333                         cpu_relax();
5334                 ret = 1;
5335                 spin_lock(lock);
5336         }
5337         return ret;
5338 }
5339 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5340
5341 int __sched cond_resched_softirq(void)
5342 {
5343         BUG_ON(!in_softirq());
5344
5345         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5346                 local_bh_enable();
5347                 __cond_resched();
5348                 local_bh_disable();
5349                 return 1;
5350         }
5351         return 0;
5352 }
5353 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5354
5355 /**
5356  * yield - yield the current processor to other threads.
5357  *
5358  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5359  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5360  */
5361 void __sched yield(void)
5362 {
5363         set_current_state(TASK_RUNNING);
5364         sys_sched_yield();
5365 }
5366 EXPORT_SYMBOL(yield);
5367
5368 /*
5369  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5370  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5371  *
5372  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5373  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5374  */
5375 void __sched io_schedule(void)
5376 {
5377         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5378
5379         delayacct_blkio_start();
5380         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5381         schedule();
5382         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5383         delayacct_blkio_end();
5384 }
5385 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5386
5387 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5388 {
5389         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5390         long ret;
5391
5392         delayacct_blkio_start();
5393         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5394         ret = schedule_timeout(timeout);
5395         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5396         delayacct_blkio_end();
5397         return ret;
5398 }
5399
5400 /**
5401  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5402  * @policy: scheduling class.
5403  *
5404  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5405  * by a given scheduling class.
5406  */
5407 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5408 {
5409         int ret = -EINVAL;
5410
5411         switch (policy) {
5412         case SCHED_FIFO:
5413         case SCHED_RR:
5414                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5415                 break;
5416         case SCHED_NORMAL:
5417         case SCHED_BATCH:
5418         case SCHED_IDLE:
5419                 ret = 0;
5420                 break;
5421         }
5422         return ret;
5423 }
5424
5425 /**
5426  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5427  * @policy: scheduling class.
5428  *
5429  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5430  * by a given scheduling class.
5431  */
5432 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5433 {
5434         int ret = -EINVAL;
5435
5436         switch (policy) {
5437         case SCHED_FIFO:
5438         case SCHED_RR:
5439                 ret = 1;
5440                 break;
5441         case SCHED_NORMAL:
5442         case SCHED_BATCH:
5443         case SCHED_IDLE:
5444                 ret = 0;
5445         }
5446         return ret;
5447 }
5448
5449 /**
5450  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5451  * @pid: pid of the process.
5452  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5453  *
5454  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5455  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5456  */
5457 asmlinkage
5458 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5459 {
5460         struct task_struct *p;
5461         unsigned int time_slice;
5462         int retval;
5463         struct timespec t;
5464
5465         if (pid < 0)
5466                 return -EINVAL;
5467
5468         retval = -ESRCH;
5469         read_lock(&tasklist_lock);
5470         p = find_process_by_pid(pid);
5471         if (!p)
5472                 goto out_unlock;
5473
5474         retval = security_task_getscheduler(p);
5475         if (retval)
5476                 goto out_unlock;
5477
5478         /*
5479          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5480          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5481          */
5482         time_slice = 0;
5483         if (p->policy == SCHED_RR) {
5484                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5485         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5486                 struct sched_entity *se = &p->se;
5487                 unsigned long flags;
5488                 struct rq *rq;
5489
5490                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5491                 if (rq->cfs.load.weight)
5492                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5493                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5494         }
5495         read_unlock(&tasklist_lock);
5496         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5497         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5498         return retval;
5499
5500 out_unlock:
5501         read_unlock(&tasklist_lock);
5502         return retval;
5503 }
5504
5505 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5506
5507 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5508 {
5509         unsigned long free = 0;
5510         unsigned state;
5511
5512         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5513         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5514                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5515 #if BITS_PER_LONG == 32
5516         if (state == TASK_RUNNING)
5517                 printk(KERN_CONT " running  ");
5518         else
5519                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5520 #else
5521         if (state == TASK_RUNNING)
5522                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5523         else
5524                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5525 #endif
5526 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5527         {
5528                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5529                 while (!*n)
5530                         n++;
5531                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5532         }
5533 #endif
5534         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5535                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5536
5537         show_stack(p, NULL);
5538 }
5539
5540 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5541 {
5542         struct task_struct *g, *p;
5543
5544 #if BITS_PER_LONG == 32
5545         printk(KERN_INFO
5546                 "  task                PC stack   pid father\n");
5547 #else
5548         printk(KERN_INFO
5549                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5550 #endif
5551         read_lock(&tasklist_lock);
5552         do_each_thread(g, p) {
5553                 /*
5554                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5555                  * console might take alot of time:
5556                  */
5557                 touch_nmi_watchdog();
5558                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5559                         sched_show_task(p);
5560         } while_each_thread(g, p);
5561
5562         touch_all_softlockup_watchdogs();
5563
5564 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5565         sysrq_sched_debug_show();
5566 #endif
5567         read_unlock(&tasklist_lock);
5568         /*
5569          * Only show locks if all tasks are dumped:
5570          */
5571         if (state_filter == -1)
5572                 debug_show_all_locks();
5573 }
5574
5575 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5576 {
5577         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5578 }
5579
5580 /**
5581  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5582  * @idle: task in question
5583  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5584  *
5585  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5586  * flag, to make booting more robust.
5587  */
5588 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5589 {
5590         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5591         unsigned long flags;
5592
5593         __sched_fork(idle);
5594         idle->se.exec_start = sched_clock();
5595
5596         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5597         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5598         __set_task_cpu(idle, cpu);
5599
5600         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5601         rq->curr = rq->idle = idle;
5602 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5603         idle->oncpu = 1;
5604 #endif
5605         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5606
5607         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5608 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5609         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5610 #else
5611         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5612 #endif
5613         /*
5614          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5615          */
5616         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5617 }
5618
5619 /*
5620  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5621  * indicates which cpus entered this state. This is used
5622  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5623  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5624  * always be CPU_MASK_NONE.
5625  */
5626 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5627
5628 /*
5629  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5630  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5631  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5632  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5633  * number of CPUs.
5634  *
5635  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5636  */
5637 static inline void sched_init_granularity(void)
5638 {
5639         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5640         const unsigned long limit = 200000000;
5641
5642         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5643         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5644                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5645
5646         sysctl_sched_latency *= factor;
5647         if (sysctl_sched_latency > limit)
5648                 sysctl_sched_latency = limit;
5649
5650         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5651 }
5652
5653 #ifdef CONFIG_SMP
5654 /*
5655  * This is how migration works:
5656  *
5657  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5658  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5659  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5660  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5661  *    thread off the CPU)
5662  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5663  *    task is still in the wrong runqueue.
5664  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5665  *    it and puts it into the right queue.
5666  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5667  * 7) we wake up and the migration is done.
5668  */
5669
5670 /*
5671  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5672  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5673  * is removed from the allowed bitmask.
5674  *
5675  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5676  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5677  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5678  */
5679 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5680 {
5681         struct migration_req req;
5682         unsigned long flags;
5683         struct rq *rq;
5684         int ret = 0;
5685
5686         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5687         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5688                 ret = -EINVAL;
5689                 goto out;
5690         }
5691
5692         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5693                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5694                 ret = -EINVAL;
5695                 goto out;
5696         }
5697
5698         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5699                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5700         else {
5701                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5702                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5703         }
5704
5705         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5706         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5707                 goto out;
5708
5709         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5710                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5711                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5712                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5713                 wait_for_completion(&req.done);
5714                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5715                 return 0;
5716         }
5717 out:
5718         task_rq_unlock(rq, &flags);
5719
5720         return ret;
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5723
5724 /*
5725  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5726  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5727  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5728  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5729  *
5730  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5731  * as the task is no longer on this CPU.
5732  *
5733  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5734  */
5735 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5736 {
5737         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5738         int ret = 0, on_rq;
5739
5740         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5741                 return ret;
5742
5743         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5744         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5745
5746         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5747         /* Already moved. */
5748         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5749                 goto out;
5750         /* Affinity changed (again). */
5751         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5752                 goto out;
5753
5754         on_rq = p->se.on_rq;
5755         if (on_rq)
5756                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5757
5758         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5759         if (on_rq) {
5760                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5761                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5762         }
5763         ret = 1;
5764 out:
5765         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5766         return ret;
5767 }
5768
5769 /*
5770  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5771  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5772  * another runqueue.
5773  */
5774 static int migration_thread(void *data)
5775 {
5776         int cpu = (long)data;
5777         struct rq *rq;
5778
5779         rq = cpu_rq(cpu);
5780         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5781
5782         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5783         while (!kthread_should_stop()) {
5784                 struct migration_req *req;
5785                 struct list_head *head;
5786
5787                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5788
5789                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5790                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5791                         goto wait_to_die;
5792                 }
5793
5794                 if (rq->active_balance) {
5795                         active_load_balance(rq, cpu);
5796                         rq->active_balance = 0;
5797                 }
5798
5799                 head = &rq->migration_queue;
5800
5801                 if (list_empty(head)) {
5802                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5803                         schedule();
5804                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5805                         continue;
5806                 }
5807                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5808                 list_del_init(head->next);
5809
5810                 spin_unlock(&rq->lock);
5811                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5812                 local_irq_enable();
5813
5814                 complete(&req->done);
5815         }
5816         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5817         return 0;
5818
5819 wait_to_die:
5820         /* Wait for kthread_stop */
5821         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5822         while (!kthread_should_stop()) {
5823                 schedule();
5824                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5825         }
5826         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5827         return 0;
5828 }
5829
5830 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5831
5832 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5833 {
5834         int ret;
5835
5836         local_irq_disable();
5837         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5838         local_irq_enable();
5839         return ret;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5844  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5845  */
5846 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5847 {
5848         unsigned long flags;
5849         cpumask_t mask;
5850         struct rq *rq;
5851         int dest_cpu;
5852
5853         do {
5854                 /* On same node? */
5855                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5856                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5857                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5858
5859                 /* On any allowed CPU? */
5860                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5861                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5862
5863                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5864                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5865                         cpumask_t cpus_allowed;
5866
5867                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5868                         /*
5869                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5870                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5871                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5872                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5873                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5874                          */
5875                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5876                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5877                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5878                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5879
5880                         /*
5881                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5882                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5883                          * leave kernel.
5884                          */
5885                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5886                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5887                                        "longer affine to cpu%d\n",
5888                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5889                         }
5890                 }
5891         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5892 }
5893
5894 /*
5895  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5896  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5897  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5898  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5899  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5900  */
5901 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5902 {
5903         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5904         unsigned long flags;
5905
5906         local_irq_save(flags);
5907         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5908         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5909         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5910         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5911         local_irq_restore(flags);
5912 }
5913
5914 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5915 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5916 {
5917         struct task_struct *p, *t;
5918
5919         read_lock(&tasklist_lock);
5920
5921         do_each_thread(t, p) {
5922                 if (p == current)
5923                         continue;
5924
5925                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5926                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5927         } while_each_thread(t, p);
5928
5929         read_unlock(&tasklist_lock);
5930 }
5931
5932 /*
5933  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5934  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5935  * Used by CPU offline code.
5936  */
5937 void sched_idle_next(void)
5938 {
5939         int this_cpu = smp_processor_id();
5940         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5941         struct task_struct *p = rq->idle;
5942         unsigned long flags;
5943
5944         /* cpu has to be offline */
5945         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5946
5947         /*
5948          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5949          * and interrupts disabled on the current cpu.
5950          */
5951         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5952
5953         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5954
5955         update_rq_clock(rq);
5956         activate_task(rq, p, 0);
5957
5958         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5959 }
5960
5961 /*
5962  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5963  * offline.
5964  */
5965 void idle_task_exit(void)
5966 {
5967         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5968
5969         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5970
5971         if (mm != &init_mm)
5972                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5973         mmdrop(mm);
5974 }
5975
5976 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5977 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5978 {
5979         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5980
5981         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5982         BUG_ON(!p->exit_state);
5983
5984         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5985         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5986
5987         get_task_struct(p);
5988
5989         /*
5990          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5991          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5992          * fine.
5993          */
5994         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5995         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5996         spin_lock_irq(&rq->lock);
5997
5998         put_task_struct(p);
5999 }
6000
6001 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6002 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6003 {
6004         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6005         struct task_struct *next;
6006
6007         for ( ; ; ) {
6008                 if (!rq->nr_running)
6009                         break;
6010                 update_rq_clock(rq);
6011                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6012                 if (!next)
6013                         break;
6014                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6015
6016         }
6017 }
6018 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6019
6020 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6021
6022 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6023         {
6024                 .procname       = "sched_domain",
6025                 .mode           = 0555,
6026         },
6027         {0, },
6028 };
6029
6030 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6031         {
6032                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6033                 .procname       = "kernel",
6034                 .mode           = 0555,
6035                 .child          = sd_ctl_dir,
6036         },
6037         {0, },
6038 };
6039
6040 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6041 {
6042         struct ctl_table *entry =
6043                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6044
6045         return entry;
6046 }
6047
6048 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6049 {
6050         struct ctl_table *entry;
6051
6052         /*
6053          * In the intermediate directories, both the child directory and
6054          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6055          * will always be set. In the lowest directory the names are
6056          * static strings and all have proc handlers.
6057          */
6058         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6059                 if (entry->child)
6060                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6061                 if (entry->proc_handler == NULL)
6062                         kfree(entry->procname);
6063         }
6064
6065         kfree(*tablep);
6066         *tablep = NULL;
6067 }
6068
6069 static void
6070 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6071                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6072                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6073 {
6074         entry->procname = procname;
6075         entry->data = data;
6076         entry->maxlen = maxlen;
6077         entry->mode = mode;
6078         entry->proc_handler = proc_handler;
6079 }
6080
6081 static struct ctl_table *
6082 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6083 {
6084         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6085
6086         if (table == NULL)
6087                 return NULL;
6088
6089         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6090                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6091         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6092                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6093         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6094                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6095         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6096                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6097         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6098                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6099         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6100                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6101         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6102                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6103         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6104                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6105         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6106                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6107         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6108                 &sd->cache_nice_tries,
6109                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6110         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6111                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6112         /* &table[11] is terminator */
6113
6114         return table;
6115 }
6116
6117 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6118 {
6119         struct ctl_table *entry, *table;
6120         struct sched_domain *sd;
6121         int domain_num = 0, i;
6122         char buf[32];
6123
6124         for_each_domain(cpu, sd)
6125                 domain_num++;
6126         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6127         if (table == NULL)
6128                 return NULL;
6129
6130         i = 0;
6131         for_each_domain(cpu, sd) {
6132                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6133                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6134                 entry->mode = 0555;
6135                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6136                 entry++;
6137                 i++;
6138         }
6139         return table;
6140 }
6141
6142 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6143 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6144 {
6145         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6146         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6147         char buf[32];
6148
6149         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6150         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6151
6152         if (entry == NULL)
6153                 return;
6154
6155         for_each_online_cpu(i) {
6156                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6157                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6158                 entry->mode = 0555;
6159                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6160                 entry++;
6161         }
6162
6163         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6164         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6165 }
6166
6167 /* may be called multiple times per register */
6168 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6169 {
6170         if (sd_sysctl_header)
6171                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6172         sd_sysctl_header = NULL;
6173         if (sd_ctl_dir[0].child)
6174                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6175 }
6176 #else
6177 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6178 {
6179 }
6180 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6181 {
6182 }
6183 #endif
6184
6185 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6186 {
6187         if (!rq->online) {
6188                 const struct sched_class *class;
6189
6190                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6191                 rq->online = 1;
6192
6193                 for_each_class(class) {
6194                         if (class->rq_online)
6195                                 class->rq_online(rq);
6196                 }
6197         }
6198 }
6199
6200 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6201 {
6202         if (rq->online) {
6203                 const struct sched_class *class;
6204
6205                 for_each_class(class) {
6206                         if (class->rq_offline)
6207                                 class->rq_offline(rq);
6208                 }
6209
6210                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6211                 rq->online = 0;
6212         }
6213 }
6214
6215 /*
6216  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6217  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6218  */
6219 static int __cpuinit
6220 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6221 {
6222         struct task_struct *p;
6223         int cpu = (long)hcpu;
6224         unsigned long flags;
6225         struct rq *rq;
6226
6227         switch (action) {
6228
6229         case CPU_UP_PREPARE:
6230         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6231                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6232                 if (IS_ERR(p))
6233                         return NOTIFY_BAD;
6234                 kthread_bind(p, cpu);
6235                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6236                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6237                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6238                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6239                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6240                 break;
6241
6242         case CPU_ONLINE:
6243         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6244                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6245                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6246
6247                 /* Update our root-domain */
6248                 rq = cpu_rq(cpu);
6249                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6250                 if (rq->rd) {
6251                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6252
6253                         set_rq_online(rq);
6254                 }
6255                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6256                 break;
6257
6258 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6259         case CPU_UP_CANCELED:
6260         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6261                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6262                         break;
6263                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6264                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6265                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6266                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6267                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6268                 break;
6269
6270         case CPU_DEAD:
6271         case CPU_DEAD_FROZEN:
6272                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6273                 migrate_live_tasks(cpu);
6274                 rq = cpu_rq(cpu);
6275                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6276                 rq->migration_thread = NULL;
6277                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6278                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6279                 update_rq_clock(rq);
6280                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6281                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6282                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6283                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6284                 migrate_dead_tasks(cpu);
6285                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6286                 cpuset_unlock();
6287                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6288                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6289
6290                 /*
6291                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6292                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6293                  * the requestors.
6294                  */
6295                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6296                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6297                         struct migration_req *req;
6298
6299                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6300                                          struct migration_req, list);
6301                         list_del_init(&req->list);
6302                         complete(&req->done);
6303                 }
6304                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6305                 break;
6306
6307         case CPU_DYING:
6308         case CPU_DYING_FROZEN:
6309                 /* Update our root-domain */
6310                 rq = cpu_rq(cpu);
6311                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6312                 if (rq->rd) {
6313                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6314                         set_rq_offline(rq);
6315                 }
6316                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6317                 break;
6318 #endif
6319         }
6320         return NOTIFY_OK;
6321 }
6322
6323 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6324  * happens before everything else.
6325  */
6326 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6327         .notifier_call = migration_call,
6328         .priority = 10
6329 };
6330
6331 void __init migration_init(void)
6332 {
6333         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6334         int err;
6335
6336         /* Start one for the boot CPU: */
6337         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6338         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6339         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6340         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6341 }
6342 #endif
6343
6344 #ifdef CONFIG_SMP
6345
6346 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6347
6348 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6349 {
6350         switch (lvl) {
6351         case SD_LV_NONE:
6352                         return "NONE";
6353         case SD_LV_SIBLING:
6354                         return "SIBLING";
6355         case SD_LV_MC:
6356                         return "MC";
6357         case SD_LV_CPU:
6358                         return "CPU";
6359         case SD_LV_NODE:
6360                         return "NODE";
6361         case SD_LV_ALLNODES:
6362                         return "ALLNODES";
6363         case SD_LV_MAX:
6364                         return "MAX";
6365
6366         }
6367         return "MAX";
6368 }
6369
6370 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6371                                   cpumask_t *groupmask)
6372 {
6373         struct sched_group *group = sd->groups;
6374         char str[256];
6375
6376         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6377         cpus_clear(*groupmask);
6378
6379         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6380
6381         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6382                 printk("does not load-balance\n");
6383                 if (sd->parent)
6384                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6385                                         " has parent");
6386                 return -1;
6387         }
6388
6389         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6390                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6391
6392         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6393                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6394                                 "CPU%d\n", cpu);
6395         }
6396         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6397                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6398                                 " CPU%d\n", cpu);
6399         }
6400
6401         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6402         do {
6403                 if (!group) {
6404                         printk("\n");
6405                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6406                         break;
6407                 }
6408
6409                 if (!group->__cpu_power) {
6410                         printk(KERN_CONT "\n");
6411                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6412                                         "set\n");
6413                         break;
6414                 }
6415
6416                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6417                         printk(KERN_CONT "\n");
6418                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6419                         break;
6420                 }
6421
6422                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6423                         printk(KERN_CONT "\n");
6424                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6425                         break;
6426                 }
6427
6428                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6429
6430                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6431                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6432
6433                 group = group->next;
6434         } while (group != sd->groups);
6435         printk(KERN_CONT "\n");
6436
6437         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6438                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6439
6440         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6441                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6442                         "of domain->span\n");
6443         return 0;
6444 }
6445
6446 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6447 {
6448         cpumask_t *groupmask;
6449         int level = 0;
6450
6451         if (!sd) {
6452                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6453                 return;
6454         }
6455
6456         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6457
6458         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6459         if (!groupmask) {
6460                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6461                 return;
6462         }
6463
6464         for (;;) {
6465                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6466                         break;
6467                 level++;
6468                 sd = sd->parent;
6469                 if (!sd)
6470                         break;
6471         }
6472         kfree(groupmask);
6473 }
6474 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6475 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6476 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6477
6478 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6479 {
6480         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6481                 return 1;
6482
6483         /* Following flags need at least 2 groups */
6484         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6485                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6486                          SD_BALANCE_FORK |
6487                          SD_BALANCE_EXEC |
6488                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6489                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6490                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6491                         return 0;
6492         }
6493
6494         /* Following flags don't use groups */
6495         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6496                          SD_WAKE_AFFINE |
6497                          SD_WAKE_BALANCE))
6498                 return 0;
6499
6500         return 1;
6501 }
6502
6503 static int
6504 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6505 {
6506         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6507
6508         if (sd_degenerate(parent))
6509                 return 1;
6510
6511         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6512                 return 0;
6513
6514         /* Does parent contain flags not in child? */
6515         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6516         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6517                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6518         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6519         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6520                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6521                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6522                                 SD_BALANCE_FORK |
6523                                 SD_BALANCE_EXEC |
6524                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6525                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6526         }
6527         if (~cflags & pflags)
6528                 return 0;
6529
6530         return 1;
6531 }
6532
6533 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6534 {
6535         unsigned long flags;
6536
6537         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6538
6539         if (rq->rd) {
6540                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6541
6542                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6543                         set_rq_offline(rq);
6544
6545                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6546
6547                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6548                         kfree(old_rd);
6549         }
6550
6551         atomic_inc(&rd->refcount);
6552         rq->rd = rd;
6553
6554         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6555         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6556                 set_rq_online(rq);
6557
6558         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6559 }
6560
6561 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6562 {
6563         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6564
6565         cpus_clear(rd->span);
6566         cpus_clear(rd->online);
6567
6568         cpupri_init(&rd->cpupri);
6569 }
6570
6571 static void init_defrootdomain(void)
6572 {
6573         init_rootdomain(&def_root_domain);
6574         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6575 }
6576
6577 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6578 {
6579         struct root_domain *rd;
6580
6581         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6582         if (!rd)
6583                 return NULL;
6584
6585         init_rootdomain(rd);
6586
6587         return rd;
6588 }
6589
6590 /*
6591  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6592  * hold the hotplug lock.
6593  */
6594 static void
6595 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6596 {
6597         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6598         struct sched_domain *tmp;
6599
6600         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6601         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6602                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6603                 if (!parent)
6604                         break;
6605                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6606                         tmp->parent = parent->parent;
6607                         if (parent->parent)
6608                                 parent->parent->child = tmp;
6609                 }
6610         }
6611
6612         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6613                 sd = sd->parent;
6614                 if (sd)
6615                         sd->child = NULL;
6616         }
6617
6618         sched_domain_debug(sd, cpu);
6619
6620         rq_attach_root(rq, rd);
6621         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6622 }
6623
6624 /* cpus with isolated domains */
6625 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6626
6627 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6628 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6629 {
6630         int ints[NR_CPUS], i;
6631
6632         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6633         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6634         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6635                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6636                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6637         return 1;
6638 }
6639
6640 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6641
6642 /*
6643  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6644  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6645  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6646  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6647  *
6648  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6649  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6650  * and ->cpu_power to 0.
6651  */
6652 static void
6653 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6654                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6655                                         struct sched_group **sg,
6656                                         cpumask_t *tmpmask),
6657                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6658 {
6659         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6660         int i;
6661
6662         cpus_clear(*covered);
6663
6664         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6665                 struct sched_group *sg;
6666                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6667                 int j;
6668
6669                 if (cpu_isset(i, *covered))
6670                         continue;
6671
6672                 cpus_clear(sg->cpumask);
6673                 sg->__cpu_power = 0;
6674
6675                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6676                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6677                                 continue;
6678
6679                         cpu_set(j, *covered);
6680                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6681                 }
6682                 if (!first)
6683                         first = sg;
6684                 if (last)
6685                         last->next = sg;
6686                 last = sg;
6687         }
6688         last->next = first;
6689 }
6690
6691 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6692
6693 #ifdef CONFIG_NUMA
6694
6695 /**
6696  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6697  * @node: node whose sched_domain we're building
6698  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6699  *
6700  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6701  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6702  *
6703  * Should use nodemask_t.
6704  */
6705 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6706 {
6707         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6708
6709         min_val = INT_MAX;
6710
6711         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6712                 /* Start at @node */
6713                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6714
6715                 if (!nr_cpus_node(n))
6716                         continue;
6717
6718                 /* Skip already used nodes */
6719                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6720                         continue;
6721
6722                 /* Simple min distance search */
6723                 val = node_distance(node, n);
6724
6725                 if (val < min_val) {
6726                         min_val = val;
6727                         best_node = n;
6728                 }
6729         }
6730
6731         node_set(best_node, *used_nodes);
6732         return best_node;
6733 }
6734
6735 /**
6736  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6737  * @node: node whose cpumask we're constructing
6738  * @span: resulting cpumask
6739  *
6740  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6741  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6742  * out optimally.
6743  */
6744 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6745 {
6746         nodemask_t used_nodes;
6747         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6748         int i;
6749
6750         cpus_clear(*span);
6751         nodes_clear(used_nodes);
6752
6753         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6754         node_set(node, used_nodes);
6755
6756         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6757                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6758
6759                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6760                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6761         }
6762 }
6763 #endif /* CONFIG_NUMA */
6764
6765 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6766
6767 /*
6768  * SMT sched-domains:
6769  */
6770 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6771 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6772 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6773
6774 static int
6775 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6776                  cpumask_t *unused)
6777 {
6778         if (sg)
6779                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6780         return cpu;
6781 }
6782 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6783
6784 /*
6785  * multi-core sched-domains:
6786  */
6787 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6788 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6789 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6790 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6791
6792 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6793 static int
6794 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6795                   cpumask_t *mask)
6796 {
6797         int group;
6798
6799         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6800         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6801         group = first_cpu(*mask);
6802         if (sg)
6803                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6804         return group;
6805 }
6806 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6807 static int
6808 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6809                   cpumask_t *unused)
6810 {
6811         if (sg)
6812                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6813         return cpu;
6814 }
6815 #endif
6816
6817 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6818 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6819
6820 static int
6821 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6822                   cpumask_t *mask)
6823 {
6824         int group;
6825 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6826         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6827         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6828         group = first_cpu(*mask);
6829 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6830         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6831         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6832         group = first_cpu(*mask);
6833 #else
6834         group = cpu;
6835 #endif
6836         if (sg)
6837                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6838         return group;
6839 }
6840
6841 #ifdef CONFIG_NUMA
6842 /*
6843  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6844  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6845  * gets dynamically allocated.
6846  */
6847 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6848 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6849
6850 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6851 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6852
6853 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6854                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6855 {
6856         int group;
6857
6858         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6859         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6860         group = first_cpu(*nodemask);
6861
6862         if (sg)
6863                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6864         return group;
6865 }
6866
6867 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6868 {
6869         struct sched_group *sg = group_head;
6870         int j;
6871
6872         if (!sg)
6873                 return;
6874         do {
6875                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6876                         struct sched_domain *sd;
6877
6878                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6879                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6880                                 /*
6881                                  * Only add "power" once for each
6882                                  * physical package.
6883                                  */
6884                                 continue;
6885                         }
6886
6887                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6888                 }
6889                 sg = sg->next;
6890         } while (sg != group_head);
6891 }
6892 #endif /* CONFIG_NUMA */
6893
6894 #ifdef CONFIG_NUMA
6895 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6896 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6897 {
6898         int cpu, i;
6899
6900         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6901                 struct sched_group **sched_group_nodes
6902                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6903
6904                 if (!sched_group_nodes)
6905                         continue;
6906
6907                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6908                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6909
6910                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6911                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6912                         if (cpus_empty(*nodemask))
6913                                 continue;
6914
6915                         if (sg == NULL)
6916                                 continue;
6917                         sg = sg->next;
6918 next_sg:
6919                         oldsg = sg;
6920                         sg = sg->next;
6921                         kfree(oldsg);
6922                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6923                                 goto next_sg;
6924                 }
6925                 kfree(sched_group_nodes);
6926                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6927         }
6928 }
6929 #else /* !CONFIG_NUMA */
6930 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6931 {
6932 }
6933 #endif /* CONFIG_NUMA */
6934
6935 /*
6936  * Initialize sched groups cpu_power.
6937  *
6938  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6939  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6940  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6941  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6942  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6943  * less cpu_power.
6944  *
6945  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6946  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6947  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6948  */
6949 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6950 {
6951         struct sched_domain *child;
6952         struct sched_group *group;
6953
6954         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6955
6956         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6957                 return;
6958
6959         child = sd->child;
6960
6961         sd->groups->__cpu_power = 0;
6962
6963         /*
6964          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6965          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6966          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6967          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6968          * same sched domain.
6969          */
6970         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6971                        (child->flags &
6972                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6973                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6974                 return;
6975         }
6976
6977         /*
6978          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6979          */
6980         group = child->groups;
6981         do {
6982                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6983                 group = group->next;
6984         } while (group != child->groups);
6985 }
6986
6987 /*
6988  * Initializers for schedule domains
6989  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6990  */
6991
6992 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6993 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6994 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6995 {                                                               \
6996         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6997         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6998         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6999 }
7000
7001 SD_INIT_FUNC(CPU)
7002 #ifdef CONFIG_NUMA
7003  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7004  SD_INIT_FUNC(NODE)
7005 #endif
7006 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7007  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7008 #endif
7009 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7010  SD_INIT_FUNC(MC)
7011 #endif
7012
7013 /*
7014  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7015  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7016  * if the amount of space is significant.
7017  */
7018 struct allmasks {
7019         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7020         union {
7021                 cpumask_t nodemask;
7022                 cpumask_t this_sibling_map;
7023                 cpumask_t this_core_map;
7024         };
7025         cpumask_t send_covered;
7026
7027 #ifdef CONFIG_NUMA
7028         cpumask_t domainspan;
7029         cpumask_t covered;
7030         cpumask_t notcovered;
7031 #endif
7032 };
7033
7034 #if     NR_CPUS > 128
7035 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7036 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7037 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7038 #else
7039 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7040 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7041 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7042 #endif
7043
7044 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7045                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7046
7047 static int default_relax_domain_level = -1;
7048
7049 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7050 {
7051         unsigned long val;
7052
7053         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7054         if (val < SD_LV_MAX)
7055                 default_relax_domain_level = val;
7056
7057         return 1;
7058 }
7059 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7060
7061 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7062                                  struct sched_domain_attr *attr)
7063 {
7064         int request;
7065
7066         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7067                 if (default_relax_domain_level < 0)
7068                         return;
7069                 else
7070                         request = default_relax_domain_level;
7071         } else
7072                 request = attr->relax_domain_level;
7073         if (request < sd->level) {
7074                 /* turn off idle balance on this domain */
7075                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7076         } else {
7077                 /* turn on idle balance on this domain */
7078                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7079         }
7080 }
7081
7082 /*
7083  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7084  * to the individual cpus
7085  */
7086 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7087                                  struct sched_domain_attr *attr)
7088 {
7089         int i;
7090         struct root_domain *rd;
7091         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7092         cpumask_t *tmpmask;
7093 #ifdef CONFIG_NUMA
7094         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7095         int sd_allnodes = 0;
7096
7097         /*
7098          * Allocate the per-node list of sched groups
7099          */
7100         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7101                                     GFP_KERNEL);
7102         if (!sched_group_nodes) {
7103                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7104                 return -ENOMEM;
7105         }
7106 #endif
7107
7108         rd = alloc_rootdomain();
7109         if (!rd) {
7110                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7111 #ifdef CONFIG_NUMA
7112                 kfree(sched_group_nodes);
7113 #endif
7114                 return -ENOMEM;
7115         }
7116
7117 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7118         /* get space for all scratch cpumask variables */
7119         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7120         if (!allmasks) {
7121                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7122                 kfree(rd);
7123 #ifdef CONFIG_NUMA
7124                 kfree(sched_group_nodes);
7125 #endif
7126                 return -ENOMEM;
7127         }
7128 #endif
7129         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7130
7131
7132 #ifdef CONFIG_NUMA
7133         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7134 #endif
7135
7136         /*
7137          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7138          */
7139         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7140                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7141                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7142
7143                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7144                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7145
7146 #ifdef CONFIG_NUMA
7147                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7148                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7149                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7150                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7151                         set_domain_attribute(sd, attr);
7152                         sd->span = *cpu_map;
7153                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7154                         p = sd;
7155                         sd_allnodes = 1;
7156                 } else
7157                         p = NULL;
7158
7159                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7160                 SD_INIT(sd, NODE);
7161                 set_domain_attribute(sd, attr);
7162                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7163                 sd->parent = p;
7164                 if (p)
7165                         p->child = sd;
7166                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7167 #endif
7168
7169                 p = sd;
7170                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7171                 SD_INIT(sd, CPU);
7172                 set_domain_attribute(sd, attr);
7173                 sd->span = *nodemask;
7174                 sd->parent = p;
7175                 if (p)
7176                         p->child = sd;
7177                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7178
7179 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7180                 p = sd;
7181                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7182                 SD_INIT(sd, MC);
7183                 set_domain_attribute(sd, attr);
7184                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7185                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7186                 sd->parent = p;
7187                 p->child = sd;
7188                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7189 #endif
7190
7191 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7192                 p = sd;
7193                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7194                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7195                 set_domain_attribute(sd, attr);
7196                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7197                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7198                 sd->parent = p;
7199                 p->child = sd;
7200                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7201 #endif
7202         }
7203
7204 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7205         /* Set up CPU (sibling) groups */
7206         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7207                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7208                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7209
7210                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7211                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7212                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7213                         continue;
7214
7215                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7216                                         &cpu_to_cpu_group,
7217                                         send_covered, tmpmask);
7218         }
7219 #endif
7220
7221 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7222         /* Set up multi-core groups */
7223         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7224                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7225                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7226
7227                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7228                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7229                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7230                         continue;
7231
7232                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7233                                         &cpu_to_core_group,
7234                                         send_covered, tmpmask);
7235         }
7236 #endif
7237
7238         /* Set up physical groups */
7239         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7240                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7241                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7242
7243                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7244                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7245                 if (cpus_empty(*nodemask))
7246                         continue;
7247
7248                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7249                                         &cpu_to_phys_group,
7250                                         send_covered, tmpmask);
7251         }
7252
7253 #ifdef CONFIG_NUMA
7254         /* Set up node groups */
7255         if (sd_allnodes) {
7256                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7257
7258                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7259                                         &cpu_to_allnodes_group,
7260                                         send_covered, tmpmask);
7261         }
7262
7263         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7264                 /* Set up node groups */
7265                 struct sched_group *sg, *prev;
7266                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7267                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7268                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7269                 int j;
7270
7271                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7272                 cpus_clear(*covered);
7273
7274                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7275                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7276                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7277                         continue;
7278                 }
7279
7280                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7281                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7282
7283                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7284                 if (!sg) {
7285                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7286                                 "node %d\n", i);
7287                         goto error;
7288                 }
7289                 sched_group_nodes[i] = sg;
7290                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7291                         struct sched_domain *sd;
7292
7293                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7294                         sd->groups = sg;
7295                 }
7296                 sg->__cpu_power = 0;
7297                 sg->cpumask = *nodemask;
7298                 sg->next = sg;
7299                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7300                 prev = sg;
7301
7302                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7303                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7304                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7305                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7306
7307                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7308                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7309                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7310                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7311                                 break;
7312
7313                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7314                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7315                                 continue;
7316
7317                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7318                                           GFP_KERNEL, i);
7319                         if (!sg) {
7320                                 printk(KERN_WARNING
7321                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7322                                 goto error;
7323                         }
7324                         sg->__cpu_power = 0;
7325                         sg->cpumask = *tmpmask;
7326                         sg->next = prev->next;
7327                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7328                         prev->next = sg;
7329                         prev = sg;
7330                 }
7331         }
7332 #endif
7333
7334         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7335 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7336         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7337                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7338
7339                 init_sched_groups_power(i, sd);
7340         }
7341 #endif
7342 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7343         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7344                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7345
7346                 init_sched_groups_power(i, sd);
7347         }
7348 #endif
7349
7350         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7351                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7352
7353                 init_sched_groups_power(i, sd);
7354         }
7355
7356 #ifdef CONFIG_NUMA
7357         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7358                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7359
7360         if (sd_allnodes) {
7361                 struct sched_group *sg;
7362
7363                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7364                                                                 tmpmask);
7365                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7366         }
7367 #endif
7368
7369         /* Attach the domains */
7370         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7371                 struct sched_domain *sd;
7372 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7373                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7374 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7375                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7376 #else
7377                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7378 #endif
7379                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7380         }
7381
7382         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7383         return 0;
7384
7385 #ifdef CONFIG_NUMA
7386 error:
7387         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7388         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7389         return -ENOMEM;
7390 #endif
7391 }
7392
7393 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7394 {
7395         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7396 }
7397
7398 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7399 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7400 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7401                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7402
7403 /*
7404  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7405  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7406  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7407  */
7408 static cpumask_t fallback_doms;
7409
7410 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7411 {
7412 }
7413
7414 /*
7415  * Free current domain masks.
7416  * Called after all cpus are attached to NULL domain.
7417  */
7418 static void free_sched_domains(void)
7419 {
7420         ndoms_cur = 0;
7421         if (doms_cur != &fallback_doms)
7422                 kfree(doms_cur);
7423         doms_cur = &fallback_doms;
7424 }
7425
7426 /*
7427  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7428  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7429  * exclude other special cases in the future.
7430  */
7431 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7432 {
7433         int err;
7434
7435         arch_update_cpu_topology();
7436         ndoms_cur = 1;
7437         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7438         if (!doms_cur)
7439                 doms_cur = &fallback_doms;
7440         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7441         dattr_cur = NULL;
7442         err = build_sched_domains(doms_cur);
7443         register_sched_domain_sysctl();
7444
7445         return err;
7446 }
7447
7448 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7449                                        cpumask_t *tmpmask)
7450 {
7451         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7452 }
7453
7454 /*
7455  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7456  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7457  */
7458 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7459 {
7460         cpumask_t tmpmask;
7461         int i;
7462
7463         unregister_sched_domain_sysctl();
7464
7465         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7466                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7467         synchronize_sched();
7468         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7469 }
7470
7471 /* handle null as "default" */
7472 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7473                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7474 {
7475         struct sched_domain_attr tmp;
7476
7477         /* fast path */
7478         if (!new && !cur)
7479                 return 1;
7480
7481         tmp = SD_ATTR_INIT;
7482         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7483                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7484                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7485 }
7486
7487 /*
7488  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7489  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7490  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7491  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7492  *
7493  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7494  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7495  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7496  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7497  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7498  * it as it is.
7499  *
7500  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7501  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7502  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7503  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7504  * 'fallback_doms'.
7505  *
7506  * Call with hotplug lock held
7507  */
7508 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7509                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7510 {
7511         int i, j;
7512
7513         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7514
7515         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7516         unregister_sched_domain_sysctl();
7517
7518         if (doms_new == NULL) {
7519                 ndoms_new = 1;
7520                 doms_new = &fallback_doms;
7521                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7522                 dattr_new = NULL;
7523         }
7524
7525         /* Destroy deleted domains */
7526         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7527                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7528                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7529                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7530                                 goto match1;
7531                 }
7532                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7533                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7534 match1:
7535                 ;
7536         }
7537
7538         /* Build new domains */
7539         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7540                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7541                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7542                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7543                                 goto match2;
7544                 }
7545                 /* no match - add a new doms_new */
7546                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7547                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7548 match2:
7549                 ;
7550         }
7551
7552         /* Remember the new sched domains */
7553         if (doms_cur != &fallback_doms)
7554                 kfree(doms_cur);
7555         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7556         doms_cur = doms_new;
7557         dattr_cur = dattr_new;
7558         ndoms_cur = ndoms_new;
7559
7560         register_sched_domain_sysctl();
7561
7562         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7563 }
7564
7565 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7566 int arch_reinit_sched_domains(void)
7567 {
7568         int err;
7569
7570         get_online_cpus();
7571         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7572         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7573         free_sched_domains();
7574         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7575         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7576         put_online_cpus();
7577
7578         return err;
7579 }
7580
7581 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7582 {
7583         int ret;
7584
7585         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7586                 return -EINVAL;
7587
7588         if (smt)
7589                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7590         else
7591                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7592
7593         ret = arch_reinit_sched_domains();
7594
7595         return ret ? ret : count;
7596 }
7597
7598 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7599 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7600 {
7601         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7602 }
7603 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7604                                             const char *buf, size_t count)
7605 {
7606         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7607 }
7608 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7609                    sched_mc_power_savings_store);
7610 #endif
7611
7612 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7613 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7614 {
7615         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7616 }
7617 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7618                                              const char *buf, size_t count)
7619 {
7620         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7621 }
7622 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7623                    sched_smt_power_savings_store);
7624 #endif
7625
7626 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7627 {
7628         int err = 0;
7629
7630 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7631         if (smt_capable())
7632                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7633                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7634 #endif
7635 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7636         if (!err && mc_capable())
7637                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7638                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7639 #endif
7640         return err;
7641 }
7642 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7643
7644 /*
7645  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7646  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7647  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7648  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7649  */
7650 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7651                                 unsigned long action, void *hcpu)
7652 {
7653         int cpu = (int)(long)hcpu;
7654
7655         switch (action) {
7656         case CPU_DOWN_PREPARE:
7657         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7658                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7659                 /* fall-through */
7660         case CPU_UP_PREPARE:
7661         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7662                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7663                 free_sched_domains();
7664                 return NOTIFY_OK;
7665
7666
7667         case CPU_DOWN_FAILED:
7668         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7669         case CPU_ONLINE:
7670         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7671                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7672                 /* fall-through */
7673         case CPU_UP_CANCELED:
7674         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7675         case CPU_DEAD:
7676         case CPU_DEAD_FROZEN:
7677                 /*
7678                  * Fall through and re-initialise the domains.
7679                  */
7680                 break;
7681         default:
7682                 return NOTIFY_DONE;
7683         }
7684
7685 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7686         /*
7687          * Create default domain partitioning if cpusets are disabled.
7688          * Otherwise we let cpusets rebuild the domains based on the
7689          * current setup.
7690          */
7691
7692         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7693         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7694 #endif
7695
7696         return NOTIFY_OK;
7697 }
7698
7699 void __init sched_init_smp(void)
7700 {
7701         cpumask_t non_isolated_cpus;
7702
7703 #if defined(CONFIG_NUMA)
7704         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7705                                                                 GFP_KERNEL);
7706         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7707 #endif
7708         get_online_cpus();
7709         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7710         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7711         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7712         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7713                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7714         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7715         put_online_cpus();
7716         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7717         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7718         init_hrtick();
7719
7720         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7721         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7722                 BUG();
7723         sched_init_granularity();
7724 }
7725 #else
7726 void __init sched_init_smp(void)
7727 {
7728         sched_init_granularity();
7729 }
7730 #endif /* CONFIG_SMP */
7731
7732 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7733 {
7734         return in_lock_functions(addr) ||
7735                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7736                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7737 }
7738
7739 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7740 {
7741         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7742         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7743 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7744         cfs_rq->rq = rq;
7745 #endif
7746         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7747 }
7748
7749 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7750 {
7751         struct rt_prio_array *array;
7752         int i;
7753
7754         array = &rt_rq->active;
7755         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7756                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7757                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7758         }
7759         /* delimiter for bitsearch: */
7760         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7761
7762 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7763         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7764 #endif
7765 #ifdef CONFIG_SMP
7766         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7767         rt_rq->overloaded = 0;
7768 #endif
7769
7770         rt_rq->rt_time = 0;
7771         rt_rq->rt_throttled = 0;
7772         rt_rq->rt_runtime = 0;
7773         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7774
7775 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7776         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7777         rt_rq->rq = rq;
7778 #endif
7779 }
7780
7781 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7782 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7783                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7784                                 struct sched_entity *parent)
7785 {
7786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7787         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7788         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7789         cfs_rq->tg = tg;
7790         if (add)
7791                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7792
7793         tg->se[cpu] = se;
7794         /* se could be NULL for init_task_group */
7795         if (!se)
7796                 return;
7797
7798         if (!parent)
7799                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7800         else
7801                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7802
7803         se->my_q = cfs_rq;
7804         se->load.weight = tg->shares;
7805         se->load.inv_weight = 0;
7806         se->parent = parent;
7807 }
7808 #endif
7809
7810 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7811 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7812                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7813                 struct sched_rt_entity *parent)
7814 {
7815         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7816
7817         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7818         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7819         rt_rq->tg = tg;
7820         rt_rq->rt_se = rt_se;
7821         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7822         if (add)
7823                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7824
7825         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7826         if (!rt_se)
7827                 return;
7828
7829         if (!parent)
7830                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7831         else
7832                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7833
7834         rt_se->my_q = rt_rq;
7835         rt_se->parent = parent;
7836         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7837 }
7838 #endif
7839
7840 void __init sched_init(void)
7841 {
7842         int i, j;
7843         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7844
7845 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7846         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7847 #endif
7848 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7849         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7850 #endif
7851 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7852         alloc_size *= 2;
7853 #endif
7854         /*
7855          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7856          * we use alloc_bootmem().
7857          */
7858         if (alloc_size) {
7859                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
7860
7861 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7862                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7863                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7864
7865                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7866                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7867
7868 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7869                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7870                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7871
7872                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7873                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7874 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7875 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7877                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7878                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7879
7880                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7881                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7882
7883 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7884                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7885                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7886
7887                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7888                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7889 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7890 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7891         }
7892
7893 #ifdef CONFIG_SMP
7894         init_defrootdomain();
7895 #endif
7896
7897         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7898                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7899
7900 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7901         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7902                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7903 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7904         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7905                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7906 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7907 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7908
7909 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7910         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7911         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7912
7913 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7914         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7915         init_task_group.parent = &root_task_group;
7916         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7917 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
7918 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7919
7920         for_each_possible_cpu(i) {
7921                 struct rq *rq;
7922
7923                 rq = cpu_rq(i);
7924                 spin_lock_init(&rq->lock);
7925                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7926                 rq->nr_running = 0;
7927                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7928                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7929 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7930                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7931                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7932 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7933                 /*
7934                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7935                  *
7936                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7937                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7938                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7939                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7940                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7941                  * (se->load.weight).
7942                  *
7943                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7944                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7945                  * then A0's share of the cpu resource is:
7946                  *
7947                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7948                  *
7949                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7950                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7951                  */
7952                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7953 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7954                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7955                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7956                 /*
7957                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7958                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7959                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7960                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7961                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7962                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7963                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7964                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7965                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7966                  */
7967                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7968                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7969                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7970                                 root_task_group.se[i]);
7971
7972 #endif
7973 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7974
7975                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7976 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7977                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7978 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7979                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7980 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7981                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7982                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7983                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7984                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7985                                 root_task_group.rt_se[i]);
7986 #endif
7987 #endif
7988
7989                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7990                         rq->cpu_load[j] = 0;
7991 #ifdef CONFIG_SMP
7992                 rq->sd = NULL;
7993                 rq->rd = NULL;
7994                 rq->active_balance = 0;
7995                 rq->next_balance = jiffies;
7996                 rq->push_cpu = 0;
7997                 rq->cpu = i;
7998                 rq->online = 0;
7999                 rq->migration_thread = NULL;
8000                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8001                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8002 #endif
8003                 init_rq_hrtick(rq);
8004                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8005         }
8006
8007         set_load_weight(&init_task);
8008
8009 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8010         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8011 #endif
8012
8013 #ifdef CONFIG_SMP
8014         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8015 #endif
8016
8017 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8018         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8019 #endif
8020
8021         /*
8022          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8023          */
8024         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8025         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8026
8027         /*
8028          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8029          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8030          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8031          * when this runqueue becomes "idle".
8032          */
8033         init_idle(current, smp_processor_id());
8034         /*
8035          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8036          */
8037         current->sched_class = &fair_sched_class;
8038
8039         scheduler_running = 1;
8040 }
8041
8042 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8043 void __might_sleep(char *file, int line)
8044 {
8045 #ifdef in_atomic
8046         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8047
8048         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8049             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8050                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8051                         return;
8052                 prev_jiffy = jiffies;
8053                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8054                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8055                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8056                         in_atomic(), irqs_disabled());
8057                 debug_show_held_locks(current);
8058                 if (irqs_disabled())
8059                         print_irqtrace_events(current);
8060                 dump_stack();
8061         }
8062 #endif
8063 }
8064 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8065 #endif
8066
8067 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8068 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8069 {
8070         int on_rq;
8071
8072         update_rq_clock(rq);
8073         on_rq = p->se.on_rq;
8074         if (on_rq)
8075                 deactivate_task(rq, p, 0);
8076         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8077         if (on_rq) {
8078                 activate_task(rq, p, 0);
8079                 resched_task(rq->curr);
8080         }
8081 }
8082
8083 void normalize_rt_tasks(void)
8084 {
8085         struct task_struct *g, *p;
8086         unsigned long flags;
8087         struct rq *rq;
8088
8089         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8090         do_each_thread(g, p) {
8091                 /*
8092                  * Only normalize user tasks:
8093                  */
8094                 if (!p->mm)
8095                         continue;
8096
8097                 p->se.exec_start                = 0;
8098 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8099                 p->se.wait_start                = 0;
8100                 p->se.sleep_start               = 0;
8101                 p->se.block_start               = 0;
8102 #endif
8103
8104                 if (!rt_task(p)) {
8105                         /*
8106                          * Renice negative nice level userspace
8107                          * tasks back to 0:
8108                          */
8109                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8110                                 set_user_nice(p, 0);
8111                         continue;
8112                 }
8113
8114                 spin_lock(&p->pi_lock);
8115                 rq = __task_rq_lock(p);
8116
8117                 normalize_task(rq, p);
8118
8119                 __task_rq_unlock(rq);
8120                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8121         } while_each_thread(g, p);
8122
8123         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8124 }
8125
8126 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8127
8128 #ifdef CONFIG_IA64
8129 /*
8130  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8131  *
8132  * They can only be called when the whole system has been
8133  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8134  * activity can take place. Using them for anything else would
8135  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8136  * under any other configuration.
8137  */
8138
8139 /**
8140  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8141  * @cpu: the processor in question.
8142  *
8143  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8144  */
8145 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8146 {
8147         return cpu_curr(cpu);
8148 }
8149
8150 /**
8151  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8152  * @cpu: the processor in question.
8153  * @p: the task pointer to set.
8154  *
8155  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8156  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8157  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8158  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8159  * and caller must save the original value of the current task (see
8160  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8161  * re-starting the system.
8162  *
8163  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8164  */
8165 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8166 {
8167         cpu_curr(cpu) = p;
8168 }
8169
8170 #endif
8171
8172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8173 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8174 {
8175         int i;
8176
8177         for_each_possible_cpu(i) {
8178                 if (tg->cfs_rq)
8179                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8180                 if (tg->se)
8181                         kfree(tg->se[i]);
8182         }
8183
8184         kfree(tg->cfs_rq);
8185         kfree(tg->se);
8186 }
8187
8188 static
8189 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8190 {
8191         struct cfs_rq *cfs_rq;
8192         struct sched_entity *se, *parent_se;
8193         struct rq *rq;
8194         int i;
8195
8196         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8197         if (!tg->cfs_rq)
8198                 goto err;
8199         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8200         if (!tg->se)
8201                 goto err;
8202
8203         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8204
8205         for_each_possible_cpu(i) {
8206                 rq = cpu_rq(i);
8207
8208                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8209                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8210                 if (!cfs_rq)
8211                         goto err;
8212
8213                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8214                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8215                 if (!se)
8216                         goto err;
8217
8218                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8219                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8220         }
8221
8222         return 1;
8223
8224  err:
8225         return 0;
8226 }
8227
8228 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8229 {
8230         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8231                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8232 }
8233
8234 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8235 {
8236         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8237 }
8238 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8239 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8240 {
8241 }
8242
8243 static inline
8244 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8245 {
8246         return 1;
8247 }
8248
8249 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8250 {
8251 }
8252
8253 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8254 {
8255 }
8256 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8257
8258 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8259 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8260 {
8261         int i;
8262
8263         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8264
8265         for_each_possible_cpu(i) {
8266                 if (tg->rt_rq)
8267                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8268                 if (tg->rt_se)
8269                         kfree(tg->rt_se[i]);
8270         }
8271
8272         kfree(tg->rt_rq);
8273         kfree(tg->rt_se);
8274 }
8275
8276 static
8277 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8278 {
8279         struct rt_rq *rt_rq;
8280         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8281         struct rq *rq;
8282         int i;
8283
8284         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8285         if (!tg->rt_rq)
8286                 goto err;
8287         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8288         if (!tg->rt_se)
8289                 goto err;
8290
8291         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8292                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8293
8294         for_each_possible_cpu(i) {
8295                 rq = cpu_rq(i);
8296
8297                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8298                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8299                 if (!rt_rq)
8300                         goto err;
8301
8302                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8303                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8304                 if (!rt_se)
8305                         goto err;
8306
8307                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8308                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8309         }
8310
8311         return 1;
8312
8313  err:
8314         return 0;
8315 }
8316
8317 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8318 {
8319         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8320                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8321 }
8322
8323 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8324 {
8325         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8326 }
8327 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8328 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8329 {
8330 }
8331
8332 static inline
8333 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8334 {
8335         return 1;
8336 }
8337
8338 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8339 {
8340 }
8341
8342 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8343 {
8344 }
8345 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8346
8347 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8348 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8349 {
8350         free_fair_sched_group(tg);
8351         free_rt_sched_group(tg);
8352         kfree(tg);
8353 }
8354
8355 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8356 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8357 {
8358         struct task_group *tg;
8359         unsigned long flags;
8360         int i;
8361
8362         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8363         if (!tg)
8364                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8365
8366         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8367                 goto err;
8368
8369         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8370                 goto err;
8371
8372         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8373         for_each_possible_cpu(i) {
8374                 register_fair_sched_group(tg, i);
8375                 register_rt_sched_group(tg, i);
8376         }
8377         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8378
8379         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8380
8381         tg->parent = parent;
8382         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8383         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8384         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8385
8386         return tg;
8387
8388 err:
8389         free_sched_group(tg);
8390         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8391 }
8392
8393 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8394 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8395 {
8396         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8397         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8398 }
8399
8400 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8401 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8402 {
8403         unsigned long flags;
8404         int i;
8405
8406         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8407         for_each_possible_cpu(i) {
8408                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8409                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8410         }
8411         list_del_rcu(&tg->list);
8412         list_del_rcu(&tg->siblings);
8413         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8414
8415         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8416         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8417 }
8418
8419 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8420  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8421  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8422  *      reflect its new group.
8423  */
8424 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8425 {
8426         int on_rq, running;
8427         unsigned long flags;
8428         struct rq *rq;
8429
8430         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8431
8432         update_rq_clock(rq);
8433
8434         running = task_current(rq, tsk);
8435         on_rq = tsk->se.on_rq;
8436
8437         if (on_rq)
8438                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8439         if (unlikely(running))
8440                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8441
8442         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8443
8444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8445         if (tsk->sched_class->moved_group)
8446                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8447 #endif
8448
8449         if (unlikely(running))
8450                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8451         if (on_rq)
8452                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8453
8454         task_rq_unlock(rq, &flags);
8455 }
8456 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8457
8458 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8459 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8460 {
8461         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8462         int on_rq;
8463
8464         on_rq = se->on_rq;
8465         if (on_rq)
8466                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8467
8468         se->load.weight = shares;
8469         se->load.inv_weight = 0;
8470
8471         if (on_rq)
8472                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8473 }
8474
8475 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8476 {
8477         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8478         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8479         unsigned long flags;
8480
8481         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8482         __set_se_shares(se, shares);
8483         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8484 }
8485
8486 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8487
8488 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8489 {
8490         int i;
8491         unsigned long flags;
8492
8493         /*
8494          * We can't change the weight of the root cgroup.
8495          */
8496         if (!tg->se[0])
8497                 return -EINVAL;
8498
8499         if (shares < MIN_SHARES)
8500                 shares = MIN_SHARES;
8501         else if (shares > MAX_SHARES)
8502                 shares = MAX_SHARES;
8503
8504         mutex_lock(&shares_mutex);
8505         if (tg->shares == shares)
8506                 goto done;
8507
8508         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8509         for_each_possible_cpu(i)
8510                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8511         list_del_rcu(&tg->siblings);
8512         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8513
8514         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8515         synchronize_sched();
8516
8517         /*
8518          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8519          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8520          */
8521         tg->shares = shares;
8522         for_each_possible_cpu(i) {
8523                 /*
8524                  * force a rebalance
8525                  */
8526                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8527                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8528         }
8529
8530         /*
8531          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8532          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8533          */
8534         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8535         for_each_possible_cpu(i)
8536                 register_fair_sched_group(tg, i);
8537         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8538         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8539 done:
8540         mutex_unlock(&shares_mutex);
8541         return 0;
8542 }
8543
8544 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8545 {
8546         return tg->shares;
8547 }
8548 #endif
8549
8550 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8551 /*
8552  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8553  */
8554 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8555
8556 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8557 {
8558         if (runtime == RUNTIME_INF)
8559                 return 1ULL << 16;
8560
8561         return div64_u64(runtime << 16, period);
8562 }
8563
8564 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8565 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8566 {
8567         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8568         unsigned long total = 0;
8569
8570         if (!parent) {
8571                 if (global_rt_period() < period)
8572                         return 0;
8573
8574                 return to_ratio(period, runtime) <
8575                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8576         }
8577
8578         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8579                 return 0;
8580
8581         rcu_read_lock();
8582         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8583                 if (tgi == tg)
8584                         continue;
8585
8586                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8587                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8588         }
8589         rcu_read_unlock();
8590
8591         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8592                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8593                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8594 }
8595 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8596 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8597 {
8598         struct task_group *tgi;
8599         unsigned long total = 0;
8600         unsigned long global_ratio =
8601                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8602
8603         rcu_read_lock();
8604         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8605                 if (tgi == tg)
8606                         continue;
8607
8608                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8609                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8610         }
8611         rcu_read_unlock();
8612
8613         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8614 }
8615 #endif
8616
8617 /* Must be called with tasklist_lock held */
8618 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8619 {
8620         struct task_struct *g, *p;
8621         do_each_thread(g, p) {
8622                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8623                         return 1;
8624         } while_each_thread(g, p);
8625         return 0;
8626 }
8627
8628 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8629                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8630 {
8631         int i, err = 0;
8632
8633         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8634         read_lock(&tasklist_lock);
8635         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8636                 err = -EBUSY;
8637                 goto unlock;
8638         }
8639         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8640                 err = -EINVAL;
8641                 goto unlock;
8642         }
8643
8644         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8645         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8646         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8647
8648         for_each_possible_cpu(i) {
8649                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8650
8651                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8652                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8653                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8654         }
8655         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8656  unlock:
8657         read_unlock(&tasklist_lock);
8658         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8659
8660         return err;
8661 }
8662
8663 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8664 {
8665         u64 rt_runtime, rt_period;
8666
8667         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8668         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8669         if (rt_runtime_us < 0)
8670                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8671
8672         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8673 }
8674
8675 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8676 {
8677         u64 rt_runtime_us;
8678
8679         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8680                 return -1;
8681
8682         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8683         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8684         return rt_runtime_us;
8685 }
8686
8687 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8688 {
8689         u64 rt_runtime, rt_period;
8690
8691         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8692         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8693
8694         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8695 }
8696
8697 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8698 {
8699         u64 rt_period_us;
8700
8701         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8702         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8703         return rt_period_us;
8704 }
8705
8706 static int sched_rt_global_constraints(void)
8707 {
8708         struct task_group *tg = &root_task_group;
8709         u64 rt_runtime, rt_period;
8710         int ret = 0;
8711
8712         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8713         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8714
8715         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8716         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8717                 ret = -EINVAL;
8718         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8719
8720         return ret;
8721 }
8722 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8723 static int sched_rt_global_constraints(void)
8724 {
8725         unsigned long flags;
8726         int i;
8727
8728         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8729         for_each_possible_cpu(i) {
8730                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8731
8732                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8733                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8734                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8735         }
8736         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8737
8738         return 0;
8739 }
8740 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8741
8742 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8743                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8744                 loff_t *ppos)
8745 {
8746         int ret;
8747         int old_period, old_runtime;
8748         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8749
8750         mutex_lock(&mutex);
8751         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8752         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8753
8754         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8755
8756         if (!ret && write) {
8757                 ret = sched_rt_global_constraints();
8758                 if (ret) {
8759                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8760                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8761                 } else {
8762                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8763                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8764                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8765                 }
8766         }
8767         mutex_unlock(&mutex);
8768
8769         return ret;
8770 }
8771
8772 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8773
8774 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8775 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8776 {
8777         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8778                             struct task_group, css);
8779 }
8780
8781 static struct cgroup_subsys_state *
8782 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8783 {
8784         struct task_group *tg, *parent;
8785
8786         if (!cgrp->parent) {
8787                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8788                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8789                 return &init_task_group.css;
8790         }
8791
8792         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8793         tg = sched_create_group(parent);
8794         if (IS_ERR(tg))
8795                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8796
8797         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8798         tg->css.cgroup = cgrp;
8799
8800         return &tg->css;
8801 }
8802
8803 static void
8804 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8805 {
8806         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8807
8808         sched_destroy_group(tg);
8809 }
8810
8811 static int
8812 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8813                       struct task_struct *tsk)
8814 {
8815 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8816         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8817         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8818                 return -EINVAL;
8819 #else
8820         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8821         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8822                 return -EINVAL;
8823 #endif
8824
8825         return 0;
8826 }
8827
8828 static void
8829 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8830                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8831 {
8832         sched_move_task(tsk);
8833 }
8834
8835 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8836 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8837                                 u64 shareval)
8838 {
8839         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8840 }
8841
8842 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8843 {
8844         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8845
8846         return (u64) tg->shares;
8847 }
8848 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8849
8850 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8851 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8852                                 s64 val)
8853 {
8854         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8855 }
8856
8857 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8858 {
8859         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8860 }
8861
8862 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8863                 u64 rt_period_us)
8864 {
8865         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8866 }
8867
8868 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8869 {
8870         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8871 }
8872 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8873
8874 static struct cftype cpu_files[] = {
8875 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8876         {
8877                 .name = "shares",
8878                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8879                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8880         },
8881 #endif
8882 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8883         {
8884                 .name = "rt_runtime_us",
8885                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8886                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8887         },
8888         {
8889                 .name = "rt_period_us",
8890                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8891                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8892         },
8893 #endif
8894 };
8895
8896 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8897 {
8898         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8899 }
8900
8901 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8902         .name           = "cpu",
8903         .create         = cpu_cgroup_create,
8904         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8905         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8906         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8907         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8908         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8909         .early_init     = 1,
8910 };
8911
8912 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8913
8914 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8915
8916 /*
8917  * CPU accounting code for task groups.
8918  *
8919  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8920  * (balbir@in.ibm.com).
8921  */
8922
8923 /* track cpu usage of a group of tasks */
8924 struct cpuacct {
8925         struct cgroup_subsys_state css;
8926         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8927         u64 *cpuusage;
8928 };
8929
8930 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8931
8932 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8933 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8934 {
8935         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8936                             struct cpuacct, css);
8937 }
8938
8939 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8940 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8941 {
8942         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8943                             struct cpuacct, css);
8944 }
8945
8946 /* create a new cpu accounting group */
8947 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8948         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8949 {
8950         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8951
8952         if (!ca)
8953                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8954
8955         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8956         if (!ca->cpuusage) {
8957                 kfree(ca);
8958                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8959         }
8960
8961         return &ca->css;
8962 }
8963
8964 /* destroy an existing cpu accounting group */
8965 static void
8966 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8967 {
8968         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8969
8970         free_percpu(ca->cpuusage);
8971         kfree(ca);
8972 }
8973
8974 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8975 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8976 {
8977         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8978         u64 totalcpuusage = 0;
8979         int i;
8980
8981         for_each_possible_cpu(i) {
8982                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8983
8984                 /*
8985                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8986                  * platforms.
8987                  */
8988                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8989                 totalcpuusage += *cpuusage;
8990                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8991         }
8992
8993         return totalcpuusage;
8994 }
8995
8996 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8997                                                                 u64 reset)
8998 {
8999         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9000         int err = 0;
9001         int i;
9002
9003         if (reset) {
9004                 err = -EINVAL;
9005                 goto out;
9006         }
9007
9008         for_each_possible_cpu(i) {
9009                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9010
9011                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9012                 *cpuusage = 0;
9013                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9014         }
9015 out:
9016         return err;
9017 }
9018
9019 static struct cftype files[] = {
9020         {
9021                 .name = "usage",
9022                 .read_u64 = cpuusage_read,
9023                 .write_u64 = cpuusage_write,
9024         },
9025 };
9026
9027 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9028 {
9029         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9030 }
9031
9032 /*
9033  * charge this task's execution time to its accounting group.
9034  *
9035  * called with rq->lock held.
9036  */
9037 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9038 {
9039         struct cpuacct *ca;
9040
9041         if (!cpuacct_subsys.active)
9042                 return;
9043
9044         ca = task_ca(tsk);
9045         if (ca) {
9046                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9047
9048                 *cpuusage += cputime;
9049         }
9050 }
9051
9052 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9053         .name = "cpuacct",
9054         .create = cpuacct_create,
9055         .destroy = cpuacct_destroy,
9056         .populate = cpuacct_populate,
9057         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9058 };
9059 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */