sched: fix sched_domain aggregation
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 struct rt_bandwidth {
160         /* nests inside the rq lock: */
161         spinlock_t              rt_runtime_lock;
162         ktime_t                 rt_period;
163         u64                     rt_runtime;
164         struct hrtimer          rt_period_timer;
165 };
166
167 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
168
169 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
170
171 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
172 {
173         struct rt_bandwidth *rt_b =
174                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
175         ktime_t now;
176         int overrun;
177         int idle = 0;
178
179         for (;;) {
180                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
181                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
182
183                 if (!overrun)
184                         break;
185
186                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
187         }
188
189         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
190 }
191
192 static
193 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
194 {
195         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
196         rt_b->rt_runtime = runtime;
197
198         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
199
200         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
201                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
202         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
203         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
204 }
205
206 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
207 {
208         ktime_t now;
209
210         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
211                 return;
212
213         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                 return;
215
216         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
217         for (;;) {
218                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                         break;
220
221                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
223                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
224                               rt_b->rt_period_timer.expires,
225                               HRTIMER_MODE_ABS);
226         }
227         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
300 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
312 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
313 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
314 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
315
316 /*
317  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
318  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
319  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
320  * too large, so as the shares value of a task group.
321  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
322  *  limitation from this.)
323  */
324 #define MIN_SHARES      2
325 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
326
327 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
328 #endif
329
330 /* Default task group.
331  *      Every task in system belong to this group at bootup.
332  */
333 struct task_group init_task_group;
334
335 /* return group to which a task belongs */
336 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
337 {
338         struct task_group *tg;
339
340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
341         tg = p->user->tg;
342 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
343         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
344                                 struct task_group, css);
345 #else
346         tg = &init_task_group;
347 #endif
348         return tg;
349 }
350
351 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
353 {
354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
356         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
360         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
361         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
362 #endif
363 }
364
365 #else
366
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
368
369 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
370
371 /* CFS-related fields in a runqueue */
372 struct cfs_rq {
373         struct load_weight load;
374         unsigned long nr_running;
375
376         u64 exec_clock;
377         u64 min_vruntime;
378         u64 pair_start;
379
380         struct rb_root tasks_timeline;
381         struct rb_node *rb_leftmost;
382
383         struct list_head tasks;
384         struct list_head *balance_iterator;
385
386         /*
387          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
388          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
389          */
390         struct sched_entity *curr, *next;
391
392         unsigned long nr_spread_over;
393
394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
395         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
396
397         /*
398          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
399          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
400          * (like users, containers etc.)
401          *
402          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
403          * list is used during load balance.
404          */
405         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
406         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409         unsigned long task_weight;
410         unsigned long shares;
411         /*
412          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
413          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
414          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
415          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
416          * but more should not be needed anyway.
417          */
418         struct aggregate_struct {
419                 /*
420                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
421                  *
422                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
423                  * this group.
424                  */
425                 unsigned long load;
426
427                 /*
428                  * part of the group weight distributed to this span.
429                  */
430                 unsigned long shares;
431
432                 /*
433                  * The sum of all runqueue weights within this span.
434                  */
435                 unsigned long rq_weight;
436
437                 /*
438                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
439                  * influence by moving tasks around.
440                  */
441                 unsigned long task_weight;
442         } aggregate;
443 #endif
444 #endif
445 };
446
447 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
448 struct rt_rq {
449         struct rt_prio_array active;
450         unsigned long rt_nr_running;
451 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
452         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
453 #endif
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         unsigned long rt_nr_migratory;
456         int overloaded;
457 #endif
458         int rt_throttled;
459         u64 rt_time;
460         u64 rt_runtime;
461         /* Nests inside the rq lock: */
462         spinlock_t rt_runtime_lock;
463
464 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
465         unsigned long rt_nr_boosted;
466
467         struct rq *rq;
468         struct list_head leaf_rt_rq_list;
469         struct task_group *tg;
470         struct sched_rt_entity *rt_se;
471 #endif
472 };
473
474 #ifdef CONFIG_SMP
475
476 /*
477  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
478  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
479  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
480  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
481  * object.
482  *
483  */
484 struct root_domain {
485         atomic_t refcount;
486         cpumask_t span;
487         cpumask_t online;
488
489         /*
490          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
491          * one runnable RT task.
492          */
493         cpumask_t rto_mask;
494         atomic_t rto_count;
495 #ifdef CONFIG_SMP
496         struct cpupri cpupri;
497 #endif
498 };
499
500 /*
501  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
502  * members (mimicking the global state we have today).
503  */
504 static struct root_domain def_root_domain;
505
506 #endif
507
508 /*
509  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
510  *
511  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
512  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
513  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
514  */
515 struct rq {
516         /* runqueue lock: */
517         spinlock_t lock;
518
519         /*
520          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
521          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
522          */
523         unsigned long nr_running;
524         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
525         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
526         unsigned char idle_at_tick;
527 #ifdef CONFIG_NO_HZ
528         unsigned long last_tick_seen;
529         unsigned char in_nohz_recently;
530 #endif
531         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
532         struct load_weight load;
533         unsigned long nr_load_updates;
534         u64 nr_switches;
535
536         struct cfs_rq cfs;
537         struct rt_rq rt;
538
539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
540         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
541         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
542 #endif
543 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
544         struct list_head leaf_rt_rq_list;
545 #endif
546
547         /*
548          * This is part of a global counter where only the total sum
549          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
550          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
551          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
552          */
553         unsigned long nr_uninterruptible;
554
555         struct task_struct *curr, *idle;
556         unsigned long next_balance;
557         struct mm_struct *prev_mm;
558
559         u64 clock;
560
561         atomic_t nr_iowait;
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct root_domain *rd;
565         struct sched_domain *sd;
566
567         /* For active balancing */
568         int active_balance;
569         int push_cpu;
570         /* cpu of this runqueue: */
571         int cpu;
572         int online;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579         unsigned long hrtick_flags;
580         ktime_t hrtick_expire;
581         struct hrtimer hrtick_timer;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
585         /* latency stats */
586         struct sched_info rq_sched_info;
587
588         /* sys_sched_yield() stats */
589         unsigned int yld_exp_empty;
590         unsigned int yld_act_empty;
591         unsigned int yld_both_empty;
592         unsigned int yld_count;
593
594         /* schedule() stats */
595         unsigned int sched_switch;
596         unsigned int sched_count;
597         unsigned int sched_goidle;
598
599         /* try_to_wake_up() stats */
600         unsigned int ttwu_count;
601         unsigned int ttwu_local;
602
603         /* BKL stats */
604         unsigned int bkl_count;
605 #endif
606         struct lock_class_key rq_lock_key;
607 };
608
609 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
610
611 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
612 {
613         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
614 }
615
616 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
617 {
618 #ifdef CONFIG_SMP
619         return rq->cpu;
620 #else
621         return 0;
622 #endif
623 }
624
625 /*
626  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
627  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
628  *
629  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
630  * preempt-disabled sections.
631  */
632 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
633         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
634
635 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
636 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
637 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
638 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
639
640 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
641 {
642         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
643 }
644
645 /*
646  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
647  */
648 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
649 # define const_debug __read_mostly
650 #else
651 # define const_debug static const
652 #endif
653
654 /*
655  * Debugging: various feature bits
656  */
657
658 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
659         __SCHED_FEAT_##name ,
660
661 enum {
662 #include "sched_features.h"
663 };
664
665 #undef SCHED_FEAT
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
669
670 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
671 #include "sched_features.h"
672         0;
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         #name ,
679
680 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
681 #include "sched_features.h"
682         NULL
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
688 {
689         filp->private_data = inode->i_private;
690         return 0;
691 }
692
693 static ssize_t
694 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
695                 size_t cnt, loff_t *ppos)
696 {
697         char *buf;
698         int r = 0;
699         int len = 0;
700         int i;
701
702         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
703                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
704                 len += 4;
705         }
706
707         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
708         if (!buf)
709                 return -ENOMEM;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
713                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
714                 else
715                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
716         }
717
718         r += sprintf(buf + r, "\n");
719         WARN_ON(r >= len + 2);
720
721         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
722
723         kfree(buf);
724
725         return r;
726 }
727
728 static ssize_t
729 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
730                 size_t cnt, loff_t *ppos)
731 {
732         char buf[64];
733         char *cmp = buf;
734         int neg = 0;
735         int i;
736
737         if (cnt > 63)
738                 cnt = 63;
739
740         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
741                 return -EFAULT;
742
743         buf[cnt] = 0;
744
745         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
746                 neg = 1;
747                 cmp += 3;
748         }
749
750         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
751                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
752
753                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
754                         if (neg)
755                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
756                         else
757                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
758                         break;
759                 }
760         }
761
762         if (!sched_feat_names[i])
763                 return -EINVAL;
764
765         filp->f_pos += cnt;
766
767         return cnt;
768 }
769
770 static struct file_operations sched_feat_fops = {
771         .open   = sched_feat_open,
772         .read   = sched_feat_read,
773         .write  = sched_feat_write,
774 };
775
776 static __init int sched_init_debug(void)
777 {
778         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
779                         &sched_feat_fops);
780
781         return 0;
782 }
783 late_initcall(sched_init_debug);
784
785 #endif
786
787 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
788
789 /*
790  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
791  * Limited because this is done with IRQs disabled.
792  */
793 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
794
795 /*
796  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
797  * default: 1s
798  */
799 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
800
801 static __read_mostly int scheduler_running;
802
803 /*
804  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
805  * default: 0.95s
806  */
807 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
808
809 static inline u64 global_rt_period(void)
810 {
811         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
812 }
813
814 static inline u64 global_rt_runtime(void)
815 {
816         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
817                 return RUNTIME_INF;
818
819         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
820 }
821
822 #ifndef prepare_arch_switch
823 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
824 #endif
825 #ifndef finish_arch_switch
826 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
827 #endif
828
829 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
830 {
831         return rq->curr == p;
832 }
833
834 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
835 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
836 {
837         return task_current(rq, p);
838 }
839
840 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
841 {
842 }
843
844 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
845 {
846 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
847         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
848         rq->lock.owner = current;
849 #endif
850         /*
851          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
852          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
853          * prev into current:
854          */
855         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
856
857         spin_unlock_irq(&rq->lock);
858 }
859
860 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
861 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         return p->oncpu;
865 #else
866         return task_current(rq, p);
867 #endif
868 }
869
870 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
875          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
876          * here.
877          */
878         next->oncpu = 1;
879 #endif
880 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
881         spin_unlock_irq(&rq->lock);
882 #else
883         spin_unlock(&rq->lock);
884 #endif
885 }
886
887 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
888 {
889 #ifdef CONFIG_SMP
890         /*
891          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
892          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
893          * finished.
894          */
895         smp_wmb();
896         prev->oncpu = 0;
897 #endif
898 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
899         local_irq_enable();
900 #endif
901 }
902 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903
904 /*
905  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
906  * Must be called interrupts disabled.
907  */
908 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
909         __acquires(rq->lock)
910 {
911         for (;;) {
912                 struct rq *rq = task_rq(p);
913                 spin_lock(&rq->lock);
914                 if (likely(rq == task_rq(p)))
915                         return rq;
916                 spin_unlock(&rq->lock);
917         }
918 }
919
920 /*
921  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
922  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
923  * explicitly disabling preemption.
924  */
925 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
926         __acquires(rq->lock)
927 {
928         struct rq *rq;
929
930         for (;;) {
931                 local_irq_save(*flags);
932                 rq = task_rq(p);
933                 spin_lock(&rq->lock);
934                 if (likely(rq == task_rq(p)))
935                         return rq;
936                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
937         }
938 }
939
940 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
941         __releases(rq->lock)
942 {
943         spin_unlock(&rq->lock);
944 }
945
946 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
947         __releases(rq->lock)
948 {
949         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
950 }
951
952 /*
953  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
954  */
955 static struct rq *this_rq_lock(void)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         local_irq_disable();
961         rq = this_rq();
962         spin_lock(&rq->lock);
963
964         return rq;
965 }
966
967 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
968
969 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
970 {
971         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
972 }
973
974 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
975 /*
976  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
977  *
978  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
979  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
980  * reschedule event.
981  *
982  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
983  * rq->lock.
984  */
985 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
986 {
987         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
988 }
989
990 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
991 {
992         unsigned long flags;
993
994         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
995         resched_task(rq->curr);
996         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
997 }
998
999 enum {
1000         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1001         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1002         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1003 };
1004
1005 /*
1006  * Use hrtick when:
1007  *  - enabled by features
1008  *  - hrtimer is actually high res
1009  */
1010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1011 {
1012         if (!sched_feat(HRTICK))
1013                 return 0;
1014         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1015                 return 0;
1016         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Called to set the hrtick timer state.
1021  *
1022  * called with rq->lock held and irqs disabled
1023  */
1024 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1025 {
1026         assert_spin_locked(&rq->lock);
1027
1028         /*
1029          * preempt at: now + delay
1030          */
1031         rq->hrtick_expire =
1032                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1033         /*
1034          * indicate we need to program the timer
1035          */
1036         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1037         if (reset)
1038                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1039
1040         /*
1041          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1042          * forced reschedule.
1043          */
1044         if (reset)
1045                 resched_hrt(rq->curr);
1046 }
1047
1048 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1049 {
1050         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1051                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Update the timer from the possible pending state.
1056  */
1057 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1058 {
1059         ktime_t time;
1060         int set, reset;
1061         unsigned long flags;
1062
1063         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1064
1065         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1066         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1067         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1068         time = rq->hrtick_expire;
1069         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1070         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1071
1072         if (set) {
1073                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1074                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1075                         resched_rq(rq);
1076         } else
1077                 hrtick_clear(rq);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * High-resolution timer tick.
1082  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1083  */
1084 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1085 {
1086         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1087
1088         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1089
1090         spin_lock(&rq->lock);
1091         update_rq_clock(rq);
1092         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1093         spin_unlock(&rq->lock);
1094
1095         return HRTIMER_NORESTART;
1096 }
1097
1098 #ifdef CONFIG_SMP
1099 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1100 {
1101         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1102         unsigned long flags;
1103
1104         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1105         rq->hrtick_flags = 0;
1106         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1107         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1108
1109         hrtick_clear(rq);
1110 }
1111
1112 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1113 {
1114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1115         unsigned long flags;
1116
1117         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1118         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1119         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1120 }
1121
1122 static int
1123 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1124 {
1125         int cpu = (int)(long)hcpu;
1126
1127         switch (action) {
1128         case CPU_UP_CANCELED:
1129         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1130         case CPU_DOWN_PREPARE:
1131         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1132         case CPU_DEAD:
1133         case CPU_DEAD_FROZEN:
1134                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1135                 return NOTIFY_OK;
1136
1137         case CPU_UP_PREPARE:
1138         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DOWN_FAILED:
1140         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1141         case CPU_ONLINE:
1142         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1143                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1144                 return NOTIFY_OK;
1145         }
1146
1147         return NOTIFY_DONE;
1148 }
1149
1150 static void init_hrtick(void)
1151 {
1152         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1153 }
1154 #endif /* CONFIG_SMP */
1155
1156 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158         rq->hrtick_flags = 0;
1159         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1160         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1161         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1162 }
1163
1164 void hrtick_resched(void)
1165 {
1166         struct rq *rq;
1167         unsigned long flags;
1168
1169         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1170                 return;
1171
1172         local_irq_save(flags);
1173         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1174         hrtick_set(rq);
1175         local_irq_restore(flags);
1176 }
1177 #else
1178 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1179 {
1180 }
1181
1182 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1183 {
1184 }
1185
1186 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1187 {
1188 }
1189
1190 void hrtick_resched(void)
1191 {
1192 }
1193
1194 static inline void init_hrtick(void)
1195 {
1196 }
1197 #endif
1198
1199 /*
1200  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1201  *
1202  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1203  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1204  * the target CPU.
1205  */
1206 #ifdef CONFIG_SMP
1207
1208 #ifndef tsk_is_polling
1209 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1210 #endif
1211
1212 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1213 {
1214         int cpu;
1215
1216         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1217
1218         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1219                 return;
1220
1221         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1222
1223         cpu = task_cpu(p);
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1228         smp_mb();
1229         if (!tsk_is_polling(p))
1230                 smp_send_reschedule(cpu);
1231 }
1232
1233 static void resched_cpu(int cpu)
1234 {
1235         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1236         unsigned long flags;
1237
1238         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1239                 return;
1240         resched_task(cpu_curr(cpu));
1241         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1242 }
1243
1244 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1245 /*
1246  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1247  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1248  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1249  * idle system the next event might even be infinite time into the
1250  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1251  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1252  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1253  * wheel for the next timer event.
1254  */
1255 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1256 {
1257         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1258
1259         if (cpu == smp_processor_id())
1260                 return;
1261
1262         /*
1263          * This is safe, as this function is called with the timer
1264          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1265          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1266          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1267          * timer into account automatically.
1268          */
1269         if (rq->curr != rq->idle)
1270                 return;
1271
1272         /*
1273          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1274          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1275          * idle task through an additional NOOP schedule()
1276          */
1277         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1278
1279         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1280         smp_mb();
1281         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1282                 smp_send_reschedule(cpu);
1283 }
1284 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1285
1286 #else /* !CONFIG_SMP */
1287 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1288 {
1289         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1290         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294 #if BITS_PER_LONG == 32
1295 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1296 #else
1297 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1298 #endif
1299
1300 #define WMULT_SHIFT     32
1301
1302 /*
1303  * Shift right and round:
1304  */
1305 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1306
1307 /*
1308  * delta *= weight / lw
1309  */
1310 static unsigned long
1311 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1312                 struct load_weight *lw)
1313 {
1314         u64 tmp;
1315
1316         if (!lw->inv_weight) {
1317                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1318                         lw->inv_weight = 1;
1319                 else
1320                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1321                                 / (lw->weight+1);
1322         }
1323
1324         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1325         /*
1326          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1327          */
1328         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1329                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1330                         WMULT_SHIFT/2);
1331         else
1332                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1333
1334         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1338 {
1339         lw->weight += inc;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1344 {
1345         lw->weight -= dec;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1351  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1352  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1353  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1354  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1355  * slice expiry etc.
1356  */
1357
1358 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1359 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1360
1361 /*
1362  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1363  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1364  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1365  * that remained on nice 0.
1366  *
1367  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1368  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1369  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1370  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1371  * the relative distance between them is ~25%.)
1372  */
1373 static const int prio_to_weight[40] = {
1374  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1375  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1376  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1377  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1378  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1379  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1380  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1381  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1382 };
1383
1384 /*
1385  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1386  *
1387  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1388  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1389  * into multiplications:
1390  */
1391 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1392  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1393  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1394  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1395  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1396  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1397  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1398  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1399  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1400 };
1401
1402 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1403
1404 /*
1405  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1406  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1407  * structures to the load-balancing proper:
1408  */
1409 struct rq_iterator {
1410         void *arg;
1411         struct task_struct *(*start)(void *);
1412         struct task_struct *(*next)(void *);
1413 };
1414
1415 #ifdef CONFIG_SMP
1416 static unsigned long
1417 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1419               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1420               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1421
1422 static int
1423 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1424                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1425                    struct rq_iterator *iterator);
1426 #endif
1427
1428 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1429 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1430 #else
1431 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1446 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1447 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1448 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1449
1450 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1451
1452 /*
1453  * Group load balancing.
1454  *
1455  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1456  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1457  *
1458  *         root          1 - thread
1459  *         / | \         A - group
1460  *        A  1  B
1461  *       /|\   / \
1462  *      C 2 D 3   4
1463  *      |   |
1464  *      5   6
1465  *
1466  * load:
1467  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1468  *    which equals 1/9-th of the total load.
1469  *
1470  * shares:
1471  *    The weight of this group on the selected cpus.
1472  *
1473  * rq_weight:
1474  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1475  *    B would get 2.
1476  *
1477  * task_weight:
1478  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1479  *    get 1, B gets 2.
1480  */
1481
1482 static inline struct aggregate_struct *
1483 aggregate(struct task_group *tg, int cpu)
1484 {
1485         return &tg->cfs_rq[cpu]->aggregate;
1486 }
1487
1488 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1489
1490 /*
1491  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1492  * leaving it for the final time.
1493  */
1494 static
1495 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1496                          int cpu, struct sched_domain *sd)
1497 {
1498         struct task_group *parent, *child;
1499
1500         rcu_read_lock();
1501         parent = &root_task_group;
1502 down:
1503         (*down)(parent, cpu, sd);
1504         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1505                 parent = child;
1506                 goto down;
1507
1508 up:
1509                 continue;
1510         }
1511         (*up)(parent, cpu, sd);
1512
1513         child = parent;
1514         parent = parent->parent;
1515         if (parent)
1516                 goto up;
1517         rcu_read_unlock();
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1522  */
1523 static void
1524 aggregate_group_weight(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1525 {
1526         unsigned long rq_weight = 0;
1527         unsigned long task_weight = 0;
1528         int i;
1529
1530         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1531                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1532                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1533         }
1534
1535         aggregate(tg, cpu)->rq_weight = rq_weight;
1536         aggregate(tg, cpu)->task_weight = task_weight;
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1541  */
1542 static void
1543 aggregate_group_shares(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1544 {
1545         unsigned long shares = 0;
1546         int i;
1547
1548         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1549                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1550
1551         if ((!shares && aggregate(tg, cpu)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1552                 shares = tg->shares;
1553
1554         aggregate(tg, cpu)->shares = shares;
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1559  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1560  */
1561 static void
1562 aggregate_group_load(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1563 {
1564         unsigned long load;
1565
1566         if (!tg->parent) {
1567                 int i;
1568
1569                 load = 0;
1570                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1571                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1572
1573         } else {
1574                 load = aggregate(tg->parent, cpu)->load;
1575
1576                 /*
1577                  * shares is our weight in the parent's rq so
1578                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1579                  */
1580                 load *= aggregate(tg, cpu)->shares;
1581                 load /= aggregate(tg->parent, cpu)->rq_weight + 1;
1582         }
1583
1584         aggregate(tg, cpu)->load = load;
1585 }
1586
1587 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1588
1589 /*
1590  * Calculate and set the cpu's group shares.
1591  */
1592 static void
1593 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1594                           struct sched_domain *sd, int tcpu)
1595 {
1596         int boost = 0;
1597         unsigned long shares;
1598         unsigned long rq_weight;
1599
1600         if (!tg->se[tcpu])
1601                 return;
1602
1603         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1604
1605         /*
1606          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1607          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1608          * get delayed by group starvation.
1609          */
1610         if (!rq_weight) {
1611                 boost = 1;
1612                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1613         }
1614
1615         /*
1616          *           \Sum shares * rq_weight
1617          * shares =  -----------------------
1618          *               \Sum rq_weight
1619          *
1620          */
1621         shares = aggregate(tg, cpu)->shares * rq_weight;
1622         shares /= aggregate(tg, cpu)->rq_weight + 1;
1623
1624         /*
1625          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1626          */
1627         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1628
1629         if (shares < MIN_SHARES)
1630                 shares = MIN_SHARES;
1631         else if (shares > MAX_SHARES)
1632                 shares = MAX_SHARES;
1633
1634         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1639  * task went to.
1640  */
1641 static void
1642 __move_group_shares(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd,
1643                     int scpu, int dcpu)
1644 {
1645         unsigned long shares;
1646
1647         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1648
1649         __update_group_shares_cpu(tg, cpu, sd, scpu);
1650         __update_group_shares_cpu(tg, cpu, sd, dcpu);
1651
1652         /*
1653          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1654          * above redistribution.
1655          */
1656         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1657         if (shares)
1658                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1663  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1664  */
1665 static void
1666 move_group_shares(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd,
1667                   int scpu, int dcpu)
1668 {
1669         while (tg) {
1670                 __move_group_shares(tg, cpu, sd, scpu, dcpu);
1671                 tg = tg->parent;
1672         }
1673 }
1674
1675 static void
1676 aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1677 {
1678         unsigned long shares = aggregate(tg, cpu)->shares;
1679         int i;
1680
1681         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1682                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1683                 unsigned long flags;
1684
1685                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1686                 __update_group_shares_cpu(tg, cpu, sd, i);
1687                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1688         }
1689
1690         aggregate_group_shares(tg, cpu, sd);
1691
1692         /*
1693          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1694          * above redistribution.
1695          */
1696         shares -= aggregate(tg, cpu)->shares;
1697         if (shares) {
1698                 tg->cfs_rq[cpu]->shares += shares;
1699                 aggregate(tg, cpu)->shares += shares;
1700         }
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1705  * while walking down the tree.
1706  */
1707 static void
1708 aggregate_get_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1709 {
1710         aggregate_group_weight(tg, cpu, sd);
1711         aggregate_group_shares(tg, cpu, sd);
1712         aggregate_group_load(tg, cpu, sd);
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1717  */
1718 static void
1719 aggregate_get_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1720 {
1721         aggregate_group_set_shares(tg, cpu, sd);
1722 }
1723
1724 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1725
1726 static void __init init_aggregate(void)
1727 {
1728         int i;
1729
1730         for_each_possible_cpu(i)
1731                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1732 }
1733
1734 static int get_aggregate(int cpu, struct sched_domain *sd)
1735 {
1736         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, cpu)))
1737                 return 0;
1738
1739         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, cpu, sd);
1740         return 1;
1741 }
1742
1743 static void put_aggregate(int cpu, struct sched_domain *sd)
1744 {
1745         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, cpu));
1746 }
1747
1748 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1749 {
1750         cfs_rq->shares = shares;
1751 }
1752
1753 #else
1754
1755 static inline void init_aggregate(void)
1756 {
1757 }
1758
1759 static inline int get_aggregate(int cpu, struct sched_domain *sd)
1760 {
1761         return 0;
1762 }
1763
1764 static inline void put_aggregate(int cpu, struct sched_domain *sd)
1765 {
1766 }
1767 #endif
1768
1769 #endif
1770
1771 #include "sched_stats.h"
1772 #include "sched_idletask.c"
1773 #include "sched_fair.c"
1774 #include "sched_rt.c"
1775 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1776 # include "sched_debug.c"
1777 #endif
1778
1779 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1780 #define for_each_class(class) \
1781    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1782
1783 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1784 {
1785         rq->nr_running++;
1786 }
1787
1788 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1789 {
1790         rq->nr_running--;
1791 }
1792
1793 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1794 {
1795         if (task_has_rt_policy(p)) {
1796                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1797                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1798                 return;
1799         }
1800
1801         /*
1802          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1803          */
1804         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1805                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1806                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1807                 return;
1808         }
1809
1810         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1811         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1812 }
1813
1814 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1815 {
1816         sched_info_queued(p);
1817         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1818         p->se.on_rq = 1;
1819 }
1820
1821 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1822 {
1823         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1824         p->se.on_rq = 0;
1825 }
1826
1827 /*
1828  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1829  */
1830 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1831 {
1832         return p->static_prio;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1837  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1838  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1839  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1840  * estimator recalculates.
1841  */
1842 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1843 {
1844         int prio;
1845
1846         if (task_has_rt_policy(p))
1847                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1848         else
1849                 prio = __normal_prio(p);
1850         return prio;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1855  * taken into account by the scheduler. This value might
1856  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1857  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1858  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1859  */
1860 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1861 {
1862         p->normal_prio = normal_prio(p);
1863         /*
1864          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1865          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1866          * to the normal priority:
1867          */
1868         if (!rt_prio(p->prio))
1869                 return p->normal_prio;
1870         return p->prio;
1871 }
1872
1873 /*
1874  * activate_task - move a task to the runqueue.
1875  */
1876 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1877 {
1878         if (task_contributes_to_load(p))
1879                 rq->nr_uninterruptible--;
1880
1881         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1882         inc_nr_running(rq);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1887  */
1888 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1889 {
1890         if (task_contributes_to_load(p))
1891                 rq->nr_uninterruptible++;
1892
1893         dequeue_task(rq, p, sleep);
1894         dec_nr_running(rq);
1895 }
1896
1897 /**
1898  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1899  * @p: the task in question.
1900  */
1901 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1902 {
1903         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1904 }
1905
1906 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1907 {
1908         set_task_rq(p, cpu);
1909 #ifdef CONFIG_SMP
1910         /*
1911          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1912          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1913          * per-task data have been completed by this moment.
1914          */
1915         smp_wmb();
1916         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1917 #endif
1918 }
1919
1920 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1921                                        const struct sched_class *prev_class,
1922                                        int oldprio, int running)
1923 {
1924         if (prev_class != p->sched_class) {
1925                 if (prev_class->switched_from)
1926                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1927                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1928         } else
1929                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1930 }
1931
1932 #ifdef CONFIG_SMP
1933
1934 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1935 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1936 {
1937         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Is this task likely cache-hot:
1942  */
1943 static int
1944 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1945 {
1946         s64 delta;
1947
1948         /*
1949          * Buddy candidates are cache hot:
1950          */
1951         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1952                 return 1;
1953
1954         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1955                 return 0;
1956
1957         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1958                 return 1;
1959         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1960                 return 0;
1961
1962         delta = now - p->se.exec_start;
1963
1964         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1965 }
1966
1967
1968 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1969 {
1970         int old_cpu = task_cpu(p);
1971         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1972         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1973                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1974         u64 clock_offset;
1975
1976         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1977
1978 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1979         if (p->se.wait_start)
1980                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1981         if (p->se.sleep_start)
1982                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1983         if (p->se.block_start)
1984                 p->se.block_start -= clock_offset;
1985         if (old_cpu != new_cpu) {
1986                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1987                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1988                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1989         }
1990 #endif
1991         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1992                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1993
1994         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1995 }
1996
1997 struct migration_req {
1998         struct list_head list;
1999
2000         struct task_struct *task;
2001         int dest_cpu;
2002
2003         struct completion done;
2004 };
2005
2006 /*
2007  * The task's runqueue lock must be held.
2008  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2009  */
2010 static int
2011 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2012 {
2013         struct rq *rq = task_rq(p);
2014
2015         /*
2016          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2017          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2018          */
2019         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2020                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2021                 return 0;
2022         }
2023
2024         init_completion(&req->done);
2025         req->task = p;
2026         req->dest_cpu = dest_cpu;
2027         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2028
2029         return 1;
2030 }
2031
2032 /*
2033  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2034  *
2035  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2036  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2037  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2038  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2039  * waiting to become inactive.
2040  */
2041 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2042 {
2043         unsigned long flags;
2044         int running, on_rq;
2045         struct rq *rq;
2046
2047         for (;;) {
2048                 /*
2049                  * We do the initial early heuristics without holding
2050                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2051                  * the runqueue lock when things look like they will
2052                  * work out!
2053                  */
2054                 rq = task_rq(p);
2055
2056                 /*
2057                  * If the task is actively running on another CPU
2058                  * still, just relax and busy-wait without holding
2059                  * any locks.
2060                  *
2061                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2062                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2063                  * But we don't care, since "task_running()" will
2064                  * return false if the runqueue has changed and p
2065                  * is actually now running somewhere else!
2066                  */
2067                 while (task_running(rq, p))
2068                         cpu_relax();
2069
2070                 /*
2071                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2072                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2073                  * just go back and repeat.
2074                  */
2075                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2076                 running = task_running(rq, p);
2077                 on_rq = p->se.on_rq;
2078                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2079
2080                 /*
2081                  * Was it really running after all now that we
2082                  * checked with the proper locks actually held?
2083                  *
2084                  * Oops. Go back and try again..
2085                  */
2086                 if (unlikely(running)) {
2087                         cpu_relax();
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * It's not enough that it's not actively running,
2093                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2094                  * preempted!
2095                  *
2096                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2097                  * running right now), it's preempted, and we should
2098                  * yield - it could be a while.
2099                  */
2100                 if (unlikely(on_rq)) {
2101                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2102                         continue;
2103                 }
2104
2105                 /*
2106                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2107                  * runnable, which means that it will never become
2108                  * running in the future either. We're all done!
2109                  */
2110                 break;
2111         }
2112 }
2113
2114 /***
2115  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2116  * @p: the to-be-kicked thread
2117  *
2118  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2119  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2120  *
2121  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2122  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2123  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2124  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2125  * achieved as well.
2126  */
2127 void kick_process(struct task_struct *p)
2128 {
2129         int cpu;
2130
2131         preempt_disable();
2132         cpu = task_cpu(p);
2133         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2134                 smp_send_reschedule(cpu);
2135         preempt_enable();
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2140  * according to the scheduling class and "nice" value.
2141  *
2142  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2143  * balance conservatively.
2144  */
2145 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2146 {
2147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2148         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2149
2150         if (type == 0)
2151                 return total;
2152
2153         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2158  * according to the scheduling class and "nice" value.
2159  */
2160 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2161 {
2162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2163         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2164
2165         if (type == 0)
2166                 return total;
2167
2168         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2173  */
2174 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2175 {
2176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2177         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2178         unsigned long n = rq->nr_running;
2179
2180         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2181 }
2182
2183 /*
2184  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2185  * domain.
2186  */
2187 static struct sched_group *
2188 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2189 {
2190         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2191         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2192         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2193         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2194
2195         do {
2196                 unsigned long load, avg_load;
2197                 int local_group;
2198                 int i;
2199
2200                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2201                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2202                         continue;
2203
2204                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2205
2206                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2207                 avg_load = 0;
2208
2209                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2210                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2211                         if (local_group)
2212                                 load = source_load(i, load_idx);
2213                         else
2214                                 load = target_load(i, load_idx);
2215
2216                         avg_load += load;
2217                 }
2218
2219                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2220                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2221                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2222
2223                 if (local_group) {
2224                         this_load = avg_load;
2225                         this = group;
2226                 } else if (avg_load < min_load) {
2227                         min_load = avg_load;
2228                         idlest = group;
2229                 }
2230         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2231
2232         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2233                 return NULL;
2234         return idlest;
2235 }
2236
2237 /*
2238  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2239  */
2240 static int
2241 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2242                 cpumask_t *tmp)
2243 {
2244         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2245         int idlest = -1;
2246         int i;
2247
2248         /* Traverse only the allowed CPUs */
2249         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2250
2251         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2252                 load = weighted_cpuload(i);
2253
2254                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2255                         min_load = load;
2256                         idlest = i;
2257                 }
2258         }
2259
2260         return idlest;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2265  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2266  * SD_BALANCE_EXEC.
2267  *
2268  * Balance, ie. select the least loaded group.
2269  *
2270  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2271  *
2272  * preempt must be disabled.
2273  */
2274 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2275 {
2276         struct task_struct *t = current;
2277         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2278
2279         for_each_domain(cpu, tmp) {
2280                 /*
2281                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2282                  */
2283                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2284                         break;
2285                 if (tmp->flags & flag)
2286                         sd = tmp;
2287         }
2288
2289         while (sd) {
2290                 cpumask_t span, tmpmask;
2291                 struct sched_group *group;
2292                 int new_cpu, weight;
2293
2294                 if (!(sd->flags & flag)) {
2295                         sd = sd->child;
2296                         continue;
2297                 }
2298
2299                 span = sd->span;
2300                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2301                 if (!group) {
2302                         sd = sd->child;
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2307                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2308                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2309                         sd = sd->child;
2310                         continue;
2311                 }
2312
2313                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2314                 cpu = new_cpu;
2315                 sd = NULL;
2316                 weight = cpus_weight(span);
2317                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2318                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2319                                 break;
2320                         if (tmp->flags & flag)
2321                                 sd = tmp;
2322                 }
2323                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2324         }
2325
2326         return cpu;
2327 }
2328
2329 #endif /* CONFIG_SMP */
2330
2331 /***
2332  * try_to_wake_up - wake up a thread
2333  * @p: the to-be-woken-up thread
2334  * @state: the mask of task states that can be woken
2335  * @sync: do a synchronous wakeup?
2336  *
2337  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2338  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2339  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2340  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2341  * runnable without the overhead of this.
2342  *
2343  * returns failure only if the task is already active.
2344  */
2345 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2346 {
2347         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2348         unsigned long flags;
2349         long old_state;
2350         struct rq *rq;
2351
2352         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2353                 sync = 0;
2354
2355         smp_wmb();
2356         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2357         old_state = p->state;
2358         if (!(old_state & state))
2359                 goto out;
2360
2361         if (p->se.on_rq)
2362                 goto out_running;
2363
2364         cpu = task_cpu(p);
2365         orig_cpu = cpu;
2366         this_cpu = smp_processor_id();
2367
2368 #ifdef CONFIG_SMP
2369         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2370                 goto out_activate;
2371
2372         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2373         if (cpu != orig_cpu) {
2374                 set_task_cpu(p, cpu);
2375                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2376                 /* might preempt at this point */
2377                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2378                 old_state = p->state;
2379                 if (!(old_state & state))
2380                         goto out;
2381                 if (p->se.on_rq)
2382                         goto out_running;
2383
2384                 this_cpu = smp_processor_id();
2385                 cpu = task_cpu(p);
2386         }
2387
2388 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2389         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2390         if (cpu == this_cpu)
2391                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2392         else {
2393                 struct sched_domain *sd;
2394                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2395                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2396                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2397                                 break;
2398                         }
2399                 }
2400         }
2401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2402
2403 out_activate:
2404 #endif /* CONFIG_SMP */
2405         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2406         if (sync)
2407                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2408         if (orig_cpu != cpu)
2409                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2410         if (cpu == this_cpu)
2411                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2412         else
2413                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2414         update_rq_clock(rq);
2415         activate_task(rq, p, 1);
2416         success = 1;
2417
2418 out_running:
2419         check_preempt_curr(rq, p);
2420
2421         p->state = TASK_RUNNING;
2422 #ifdef CONFIG_SMP
2423         if (p->sched_class->task_wake_up)
2424                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2425 #endif
2426 out:
2427         task_rq_unlock(rq, &flags);
2428
2429         return success;
2430 }
2431
2432 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2433 {
2434         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2435 }
2436 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2437
2438 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2439 {
2440         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2445  * p is forked by current.
2446  *
2447  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2448  */
2449 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2450 {
2451         p->se.exec_start                = 0;
2452         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2453         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2454         p->se.last_wakeup               = 0;
2455         p->se.avg_overlap               = 0;
2456
2457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2458         p->se.wait_start                = 0;
2459         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2460         p->se.sleep_start               = 0;
2461         p->se.block_start               = 0;
2462         p->se.sleep_max                 = 0;
2463         p->se.block_max                 = 0;
2464         p->se.exec_max                  = 0;
2465         p->se.slice_max                 = 0;
2466         p->se.wait_max                  = 0;
2467 #endif
2468
2469         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2470         p->se.on_rq = 0;
2471         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2472
2473 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2474         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2475 #endif
2476
2477         /*
2478          * We mark the process as running here, but have not actually
2479          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2480          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2481          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2482          */
2483         p->state = TASK_RUNNING;
2484 }
2485
2486 /*
2487  * fork()/clone()-time setup:
2488  */
2489 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2490 {
2491         int cpu = get_cpu();
2492
2493         __sched_fork(p);
2494
2495 #ifdef CONFIG_SMP
2496         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2497 #endif
2498         set_task_cpu(p, cpu);
2499
2500         /*
2501          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2502          */
2503         p->prio = current->normal_prio;
2504         if (!rt_prio(p->prio))
2505                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2506
2507 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2508         if (likely(sched_info_on()))
2509                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2510 #endif
2511 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2512         p->oncpu = 0;
2513 #endif
2514 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2515         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2516         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2517 #endif
2518         put_cpu();
2519 }
2520
2521 /*
2522  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2523  *
2524  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2525  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2526  * on the runqueue and wakes it.
2527  */
2528 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2529 {
2530         unsigned long flags;
2531         struct rq *rq;
2532
2533         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2534         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2535         update_rq_clock(rq);
2536
2537         p->prio = effective_prio(p);
2538
2539         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2540                 activate_task(rq, p, 0);
2541         } else {
2542                 /*
2543                  * Let the scheduling class do new task startup
2544                  * management (if any):
2545                  */
2546                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2547                 inc_nr_running(rq);
2548         }
2549         check_preempt_curr(rq, p);
2550 #ifdef CONFIG_SMP
2551         if (p->sched_class->task_wake_up)
2552                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2553 #endif
2554         task_rq_unlock(rq, &flags);
2555 }
2556
2557 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2558
2559 /**
2560  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2561  * @notifier: notifier struct to register
2562  */
2563 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2564 {
2565         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2566 }
2567 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2568
2569 /**
2570  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2571  * @notifier: notifier struct to unregister
2572  *
2573  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2574  */
2575 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2576 {
2577         hlist_del(&notifier->link);
2578 }
2579 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2580
2581 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2582 {
2583         struct preempt_notifier *notifier;
2584         struct hlist_node *node;
2585
2586         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2587                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2588 }
2589
2590 static void
2591 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2592                                  struct task_struct *next)
2593 {
2594         struct preempt_notifier *notifier;
2595         struct hlist_node *node;
2596
2597         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2598                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2599 }
2600
2601 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2602
2603 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2604 {
2605 }
2606
2607 static void
2608 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2609                                  struct task_struct *next)
2610 {
2611 }
2612
2613 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2614
2615 /**
2616  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2617  * @rq: the runqueue preparing to switch
2618  * @prev: the current task that is being switched out
2619  * @next: the task we are going to switch to.
2620  *
2621  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2622  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2623  * switch.
2624  *
2625  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2626  * hooks.
2627  */
2628 static inline void
2629 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2630                     struct task_struct *next)
2631 {
2632         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2633         prepare_lock_switch(rq, next);
2634         prepare_arch_switch(next);
2635 }
2636
2637 /**
2638  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2639  * @rq: runqueue associated with task-switch
2640  * @prev: the thread we just switched away from.
2641  *
2642  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2643  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2644  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2645  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2646  *
2647  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2648  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2649  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2650  * details.)
2651  */
2652 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2653         __releases(rq->lock)
2654 {
2655         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2656         long prev_state;
2657
2658         rq->prev_mm = NULL;
2659
2660         /*
2661          * A task struct has one reference for the use as "current".
2662          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2663          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2664          * the scheduled task must drop that reference.
2665          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2666          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2667          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2668          * be dropped twice.
2669          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2670          */
2671         prev_state = prev->state;
2672         finish_arch_switch(prev);
2673         finish_lock_switch(rq, prev);
2674 #ifdef CONFIG_SMP
2675         if (current->sched_class->post_schedule)
2676                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2677 #endif
2678
2679         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2680         if (mm)
2681                 mmdrop(mm);
2682         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2683                 /*
2684                  * Remove function-return probe instances associated with this
2685                  * task and put them back on the free list.
2686                  */
2687                 kprobe_flush_task(prev);
2688                 put_task_struct(prev);
2689         }
2690 }
2691
2692 /**
2693  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2694  * @prev: the thread we just switched away from.
2695  */
2696 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2697         __releases(rq->lock)
2698 {
2699         struct rq *rq = this_rq();
2700
2701         finish_task_switch(rq, prev);
2702 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2703         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2704         preempt_enable();
2705 #endif
2706         if (current->set_child_tid)
2707                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2708 }
2709
2710 /*
2711  * context_switch - switch to the new MM and the new
2712  * thread's register state.
2713  */
2714 static inline void
2715 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2716                struct task_struct *next)
2717 {
2718         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2719
2720         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2721         mm = next->mm;
2722         oldmm = prev->active_mm;
2723         /*
2724          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2725          * combine the page table reload and the switch backend into
2726          * one hypercall.
2727          */
2728         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2729
2730         if (unlikely(!mm)) {
2731                 next->active_mm = oldmm;
2732                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2733                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2734         } else
2735                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2736
2737         if (unlikely(!prev->mm)) {
2738                 prev->active_mm = NULL;
2739                 rq->prev_mm = oldmm;
2740         }
2741         /*
2742          * Since the runqueue lock will be released by the next
2743          * task (which is an invalid locking op but in the case
2744          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2745          * do an early lockdep release here:
2746          */
2747 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2748         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2749 #endif
2750
2751         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2752         switch_to(prev, next, prev);
2753
2754         barrier();
2755         /*
2756          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2757          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2758          * frame will be invalid.
2759          */
2760         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2765  *
2766  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2767  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2768  * number of context switches performed since bootup.
2769  */
2770 unsigned long nr_running(void)
2771 {
2772         unsigned long i, sum = 0;
2773
2774         for_each_online_cpu(i)
2775                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2776
2777         return sum;
2778 }
2779
2780 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2781 {
2782         unsigned long i, sum = 0;
2783
2784         for_each_possible_cpu(i)
2785                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2786
2787         /*
2788          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2789          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2790          */
2791         if (unlikely((long)sum < 0))
2792                 sum = 0;
2793
2794         return sum;
2795 }
2796
2797 unsigned long long nr_context_switches(void)
2798 {
2799         int i;
2800         unsigned long long sum = 0;
2801
2802         for_each_possible_cpu(i)
2803                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2804
2805         return sum;
2806 }
2807
2808 unsigned long nr_iowait(void)
2809 {
2810         unsigned long i, sum = 0;
2811
2812         for_each_possible_cpu(i)
2813                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long nr_active(void)
2819 {
2820         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2821
2822         for_each_online_cpu(i) {
2823                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2824                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2825         }
2826
2827         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2828                 uninterruptible = 0;
2829
2830         return running + uninterruptible;
2831 }
2832
2833 /*
2834  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2835  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2836  */
2837 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2838 {
2839         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2840         int i, scale;
2841
2842         this_rq->nr_load_updates++;
2843
2844         /* Update our load: */
2845         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2846                 unsigned long old_load, new_load;
2847
2848                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2849
2850                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2851                 new_load = this_load;
2852                 /*
2853                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2854                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2855                  * example.
2856                  */
2857                 if (new_load > old_load)
2858                         new_load += scale-1;
2859                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2860         }
2861 }
2862
2863 #ifdef CONFIG_SMP
2864
2865 /*
2866  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2867  *
2868  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2869  * you need to do so manually before calling.
2870  */
2871 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2872         __acquires(rq1->lock)
2873         __acquires(rq2->lock)
2874 {
2875         BUG_ON(!irqs_disabled());
2876         if (rq1 == rq2) {
2877                 spin_lock(&rq1->lock);
2878                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2879         } else {
2880                 if (rq1 < rq2) {
2881                         spin_lock(&rq1->lock);
2882                         spin_lock(&rq2->lock);
2883                 } else {
2884                         spin_lock(&rq2->lock);
2885                         spin_lock(&rq1->lock);
2886                 }
2887         }
2888         update_rq_clock(rq1);
2889         update_rq_clock(rq2);
2890 }
2891
2892 /*
2893  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2894  *
2895  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2896  * you need to do so manually after calling.
2897  */
2898 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2899         __releases(rq1->lock)
2900         __releases(rq2->lock)
2901 {
2902         spin_unlock(&rq1->lock);
2903         if (rq1 != rq2)
2904                 spin_unlock(&rq2->lock);
2905         else
2906                 __release(rq2->lock);
2907 }
2908
2909 /*
2910  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2911  */
2912 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2913         __releases(this_rq->lock)
2914         __acquires(busiest->lock)
2915         __acquires(this_rq->lock)
2916 {
2917         int ret = 0;
2918
2919         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2920                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2921                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2922                 BUG_ON(1);
2923         }
2924         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2925                 if (busiest < this_rq) {
2926                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2927                         spin_lock(&busiest->lock);
2928                         spin_lock(&this_rq->lock);
2929                         ret = 1;
2930                 } else
2931                         spin_lock(&busiest->lock);
2932         }
2933         return ret;
2934 }
2935
2936 /*
2937  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2938  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2939  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2940  * the cpu_allowed mask is restored.
2941  */
2942 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2943 {
2944         struct migration_req req;
2945         unsigned long flags;
2946         struct rq *rq;
2947
2948         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2949         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2950             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2951                 goto out;
2952
2953         /* force the process onto the specified CPU */
2954         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2955                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2956                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2957
2958                 get_task_struct(mt);
2959                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2960                 wake_up_process(mt);
2961                 put_task_struct(mt);
2962                 wait_for_completion(&req.done);
2963
2964                 return;
2965         }
2966 out:
2967         task_rq_unlock(rq, &flags);
2968 }
2969
2970 /*
2971  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2972  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2973  */
2974 void sched_exec(void)
2975 {
2976         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2977         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2978         put_cpu();
2979         if (new_cpu != this_cpu)
2980                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2981 }
2982
2983 /*
2984  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2985  * Both runqueues must be locked.
2986  */
2987 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2988                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2989 {
2990         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2991         set_task_cpu(p, this_cpu);
2992         activate_task(this_rq, p, 0);
2993         /*
2994          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2995          * to be always true for them.
2996          */
2997         check_preempt_curr(this_rq, p);
2998 }
2999
3000 /*
3001  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3002  */
3003 static
3004 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3005                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3006                      int *all_pinned)
3007 {
3008         /*
3009          * We do not migrate tasks that are:
3010          * 1) running (obviously), or
3011          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3012          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3013          */
3014         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3015                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3016                 return 0;
3017         }
3018         *all_pinned = 0;
3019
3020         if (task_running(rq, p)) {
3021                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3022                 return 0;
3023         }
3024
3025         /*
3026          * Aggressive migration if:
3027          * 1) task is cache cold, or
3028          * 2) too many balance attempts have failed.
3029          */
3030
3031         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3032                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3033 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3034                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3035                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3036                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3037                 }
3038 #endif
3039                 return 1;
3040         }
3041
3042         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3043                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3044                 return 0;
3045         }
3046         return 1;
3047 }
3048
3049 static unsigned long
3050 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3051               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3052               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3053               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3054 {
3055         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3056         struct task_struct *p;
3057         long rem_load_move = max_load_move;
3058
3059         if (max_load_move == 0)
3060                 goto out;
3061
3062         pinned = 1;
3063
3064         /*
3065          * Start the load-balancing iterator:
3066          */
3067         p = iterator->start(iterator->arg);
3068 next:
3069         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3070                 goto out;
3071         /*
3072          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3073          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3074          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3075          */
3076         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3077                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3078         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3079             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3080                 p = iterator->next(iterator->arg);
3081                 goto next;
3082         }
3083
3084         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3085         pulled++;
3086         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3134
3135         return total_load_moved > 0;
3136 }
3137
3138 static int
3139 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3140                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3141                    struct rq_iterator *iterator)
3142 {
3143         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3144         int pinned = 0;
3145
3146         while (p) {
3147                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3148                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3149                         /*
3150                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3151                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3152                          * stats here rather than inside pull_task().
3153                          */
3154                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3155
3156                         return 1;
3157                 }
3158                 p = iterator->next(iterator->arg);
3159         }
3160
3161         return 0;
3162 }
3163
3164 /*
3165  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3166  * part of active balancing operations within "domain".
3167  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3168  *
3169  * Called with both runqueues locked.
3170  */
3171 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3172                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3173 {
3174         const struct sched_class *class;
3175
3176         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3177                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3178                         return 1;
3179
3180         return 0;
3181 }
3182
3183 /*
3184  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3185  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3186  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3187  */
3188 static struct sched_group *
3189 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3190                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3191                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3192 {
3193         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3194         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3195         unsigned long max_pull;
3196         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3197         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3198         int load_idx, group_imb = 0;
3199 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3200         int power_savings_balance = 1;
3201         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3202         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3203         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3204 #endif
3205
3206         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3207         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3208         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3209         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3210                 load_idx = sd->busy_idx;
3211         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3212                 load_idx = sd->newidle_idx;
3213         else
3214                 load_idx = sd->idle_idx;
3215
3216         do {
3217                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3218                 int local_group;
3219                 int i;
3220                 int __group_imb = 0;
3221                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3222                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3223
3224                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3225
3226                 if (local_group)
3227                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3228
3229                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3230                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3231                 max_cpu_load = 0;
3232                 min_cpu_load = ~0UL;
3233
3234                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3235                         struct rq *rq;
3236
3237                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3238                                 continue;
3239
3240                         rq = cpu_rq(i);
3241
3242                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3243                                 *sd_idle = 0;
3244
3245                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3246                         if (local_group) {
3247                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3248                                         first_idle_cpu = 1;
3249                                         balance_cpu = i;
3250                                 }
3251
3252                                 load = target_load(i, load_idx);
3253                         } else {
3254                                 load = source_load(i, load_idx);
3255                                 if (load > max_cpu_load)
3256                                         max_cpu_load = load;
3257                                 if (min_cpu_load > load)
3258                                         min_cpu_load = load;
3259                         }
3260
3261                         avg_load += load;
3262                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3263                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3264                 }
3265
3266                 /*
3267                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3268                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3269                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3270                  * to do the newly idle load balance.
3271                  */
3272                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3273                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3274                         *balance = 0;
3275                         goto ret;
3276                 }
3277
3278                 total_load += avg_load;
3279                 total_pwr += group->__cpu_power;
3280
3281                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3282                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3283                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3284
3285                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3286                         __group_imb = 1;
3287
3288                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3289
3290                 if (local_group) {
3291                         this_load = avg_load;
3292                         this = group;
3293                         this_nr_running = sum_nr_running;
3294                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3295                 } else if (avg_load > max_load &&
3296                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3297                         max_load = avg_load;
3298                         busiest = group;
3299                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3300                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3301                         group_imb = __group_imb;
3302                 }
3303
3304 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3305                 /*
3306                  * Busy processors will not participate in power savings
3307                  * balance.
3308                  */
3309                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3310                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3311                         goto group_next;
3312
3313                 /*
3314                  * If the local group is idle or completely loaded
3315                  * no need to do power savings balance at this domain
3316                  */
3317                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3318                                     !this_nr_running))
3319                         power_savings_balance = 0;
3320
3321                 /*
3322                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3323                  * don't include that group in power savings calculations
3324                  */
3325                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3326                     || !sum_nr_running)
3327                         goto group_next;
3328
3329                 /*
3330                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3331                  * This is the group from where we need to pick up the load
3332                  * for saving power
3333                  */
3334                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3335                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3336                      first_cpu(group->cpumask) <
3337                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3338                         group_min = group;
3339                         min_nr_running = sum_nr_running;
3340                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3341                                                 sum_nr_running;
3342                 }
3343
3344                 /*
3345                  * Calculate the group which is almost near its
3346                  * capacity but still has some space to pick up some load
3347                  * from other group and save more power
3348                  */
3349                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3350                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3351                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3352                              first_cpu(group->cpumask) >
3353                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3354                                 group_leader = group;
3355                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3356                         }
3357                 }
3358 group_next:
3359 #endif
3360                 group = group->next;
3361         } while (group != sd->groups);
3362
3363         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3364                 goto out_balanced;
3365
3366         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3367
3368         if (this_load >= avg_load ||
3369                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3370                 goto out_balanced;
3371
3372         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3373         if (group_imb)
3374                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3375
3376         /*
3377          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3378          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3379          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3380          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3381          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3382          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3383          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3384          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3385          * appear as very large values with unsigned longs.
3386          */
3387         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3388                 goto out_balanced;
3389
3390         /*
3391          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3392          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3393          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3394          */
3395         if (max_load < avg_load) {
3396                 *imbalance = 0;
3397                 goto small_imbalance;
3398         }
3399
3400         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3401         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3402
3403         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3404         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3405                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3406                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3407
3408         /*
3409          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3410          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3411          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3412          * moved
3413          */
3414         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3415                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3416                 unsigned int imbn;
3417
3418 small_imbalance:
3419                 pwr_move = pwr_now = 0;
3420                 imbn = 2;
3421                 if (this_nr_running) {
3422                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3423                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3424                                 imbn = 1;
3425                 } else
3426                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3427
3428                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3429                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3430                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3431                         return busiest;
3432                 }
3433
3434                 /*
3435                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3436                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3437                  * moving them.
3438                  */
3439
3440                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3441                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3442                 pwr_now += this->__cpu_power *
3443                                 min(this_load_per_task, this_load);
3444                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3445
3446                 /* Amount of load we'd subtract */
3447                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3448                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3449                 if (max_load > tmp)
3450                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3451                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3452
3453                 /* Amount of load we'd add */
3454                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3455                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3456                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3457                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3458                 else
3459                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3460                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3461                 pwr_move += this->__cpu_power *
3462                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3463                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3464
3465                 /* Move if we gain throughput */
3466                 if (pwr_move > pwr_now)
3467                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3468         }
3469
3470         return busiest;
3471
3472 out_balanced:
3473 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3474         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3475                 goto ret;
3476
3477         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3478                 *imbalance = min_load_per_task;
3479                 return group_min;
3480         }
3481 #endif
3482 ret:
3483         *imbalance = 0;
3484         return NULL;
3485 }
3486
3487 /*
3488  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3489  */
3490 static struct rq *
3491 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3492                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3493 {
3494         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3495         unsigned long max_load = 0;
3496         int i;
3497
3498         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3499                 unsigned long wl;
3500
3501                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3502                         continue;
3503
3504                 rq = cpu_rq(i);
3505                 wl = weighted_cpuload(i);
3506
3507                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3508                         continue;
3509
3510                 if (wl > max_load) {
3511                         max_load = wl;
3512                         busiest = rq;
3513                 }
3514         }
3515
3516         return busiest;
3517 }
3518
3519 /*
3520  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3521  * so long as it is large enough.
3522  */
3523 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3524
3525 /*
3526  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3527  * tasks if there is an imbalance.
3528  */
3529 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3530                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3531                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3532 {
3533         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3534         struct sched_group *group;
3535         unsigned long imbalance;
3536         struct rq *busiest;
3537         unsigned long flags;
3538         int unlock_aggregate;
3539
3540         cpus_setall(*cpus);
3541
3542         unlock_aggregate = get_aggregate(this_cpu, sd);
3543
3544         /*
3545          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3546          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3547          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3548          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3549          */
3550         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3551             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3552                 sd_idle = 1;
3553
3554         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3555
3556 redo:
3557         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3558                                    cpus, balance);
3559
3560         if (*balance == 0)
3561                 goto out_balanced;
3562
3563         if (!group) {
3564                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3565                 goto out_balanced;
3566         }
3567
3568         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3569         if (!busiest) {
3570                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3571                 goto out_balanced;
3572         }
3573
3574         BUG_ON(busiest == this_rq);
3575
3576         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3577
3578         ld_moved = 0;
3579         if (busiest->nr_running > 1) {
3580                 /*
3581                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3582                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3583                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3584                  * correctly treated as an imbalance.
3585                  */
3586                 local_irq_save(flags);
3587                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3588                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3589                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3590                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3591                 local_irq_restore(flags);
3592
3593                 /*
3594                  * some other cpu did the load balance for us.
3595                  */
3596                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3597                         resched_cpu(this_cpu);
3598
3599                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3600                 if (unlikely(all_pinned)) {
3601                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3602                         if (!cpus_empty(*cpus))
3603                                 goto redo;
3604                         goto out_balanced;
3605                 }
3606         }
3607
3608         if (!ld_moved) {
3609                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3610                 sd->nr_balance_failed++;
3611
3612                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3613
3614                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3615
3616                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3617                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3618                          */
3619                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3620                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3621                                 all_pinned = 1;
3622                                 goto out_one_pinned;
3623                         }
3624
3625                         if (!busiest->active_balance) {
3626                                 busiest->active_balance = 1;
3627                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3628                                 active_balance = 1;
3629                         }
3630                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3631                         if (active_balance)
3632                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3633
3634                         /*
3635                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3636                          * counter.
3637                          */
3638                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3639                 }
3640         } else
3641                 sd->nr_balance_failed = 0;
3642
3643         if (likely(!active_balance)) {
3644                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3645                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3646         } else {
3647                 /*
3648                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3649                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3650                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3651                  * move_tasks).
3652                  */
3653                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3654                         sd->balance_interval *= 2;
3655         }
3656
3657         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3658             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3659                 ld_moved = -1;
3660
3661         goto out;
3662
3663 out_balanced:
3664         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3665
3666         sd->nr_balance_failed = 0;
3667
3668 out_one_pinned:
3669         /* tune up the balancing interval */
3670         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3671                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3672                 sd->balance_interval *= 2;
3673
3674         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3675             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3676                 ld_moved = -1;
3677         else
3678                 ld_moved = 0;
3679 out:
3680         if (unlock_aggregate)
3681                 put_aggregate(this_cpu, sd);
3682         return ld_moved;
3683 }
3684
3685 /*
3686  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3687  * tasks if there is an imbalance.
3688  *
3689  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3690  * this_rq is locked.
3691  */
3692 static int
3693 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3694                         cpumask_t *cpus)
3695 {
3696         struct sched_group *group;
3697         struct rq *busiest = NULL;
3698         unsigned long imbalance;
3699         int ld_moved = 0;
3700         int sd_idle = 0;
3701         int all_pinned = 0;
3702
3703         cpus_setall(*cpus);
3704
3705         /*
3706          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3707          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3708          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3709          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3710          */
3711         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3712             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3713                 sd_idle = 1;
3714
3715         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3716 redo:
3717         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3718                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3719         if (!group) {
3720                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3721                 goto out_balanced;
3722         }
3723
3724         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3725         if (!busiest) {
3726                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3727                 goto out_balanced;
3728         }
3729
3730         BUG_ON(busiest == this_rq);
3731
3732         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3733
3734         ld_moved = 0;
3735         if (busiest->nr_running > 1) {
3736                 /* Attempt to move tasks */
3737                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3738                 /* this_rq->clock is already updated */
3739                 update_rq_clock(busiest);
3740                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3741                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3742                                         &all_pinned);
3743                 spin_unlock(&busiest->lock);
3744
3745                 if (unlikely(all_pinned)) {
3746                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3747                         if (!cpus_empty(*cpus))
3748                                 goto redo;
3749                 }
3750         }
3751
3752         if (!ld_moved) {
3753                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3754                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3755                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3756                         return -1;
3757         } else
3758                 sd->nr_balance_failed = 0;
3759
3760         return ld_moved;
3761
3762 out_balanced:
3763         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3764         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3765             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3766                 return -1;
3767         sd->nr_balance_failed = 0;
3768
3769         return 0;
3770 }
3771
3772 /*
3773  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3774  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3775  */
3776 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3777 {
3778         struct sched_domain *sd;
3779         int pulled_task = -1;
3780         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3781         cpumask_t tmpmask;
3782
3783         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3784                 unsigned long interval;
3785
3786                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3787                         continue;
3788
3789                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3790                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3791                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3792                                                            sd, &tmpmask);
3793
3794                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3795                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3796                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3797                 if (pulled_task)
3798                         break;
3799         }
3800         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3801                 /*
3802                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3803                  * a busy processor. So reset next_balance.
3804                  */
3805                 this_rq->next_balance = next_balance;
3806         }
3807 }
3808
3809 /*
3810  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3811  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3812  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3813  * logical imbalances.
3814  *
3815  * Called with busiest_rq locked.
3816  */
3817 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3818 {
3819         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3820         struct sched_domain *sd;
3821         struct rq *target_rq;
3822
3823         /* Is there any task to move? */
3824         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3825                 return;
3826
3827         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3828
3829         /*
3830          * This condition is "impossible", if it occurs
3831          * we need to fix it. Originally reported by
3832          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3833          */
3834         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3835
3836         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3837         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3838         update_rq_clock(busiest_rq);
3839         update_rq_clock(target_rq);
3840
3841         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3842         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3843                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3844                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3845                                 break;
3846         }
3847
3848         if (likely(sd)) {
3849                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3850
3851                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3852                                   sd, CPU_IDLE))
3853                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3854                 else
3855                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3856         }
3857         spin_unlock(&target_rq->lock);
3858 }
3859
3860 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3861 static struct {
3862         atomic_t load_balancer;
3863         cpumask_t cpu_mask;
3864 } nohz ____cacheline_aligned = {
3865         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3866         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3867 };
3868
3869 /*
3870  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3871  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3872  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3873  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3874  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3875  * arrives...
3876  *
3877  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3878  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3879  * nohz.cpu_mask..
3880  *
3881  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3882  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3883  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3884  * there is no need for ilb owner.
3885  *
3886  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3887  * next busy scheduler_tick()
3888  */
3889 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3890 {
3891         int cpu = smp_processor_id();
3892
3893         if (stop_tick) {
3894                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3895                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3896
3897                 /*
3898                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3899                  */
3900                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3901                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3902                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3903                                 BUG();
3904                         return 0;
3905                 }
3906
3907                 /* time for ilb owner also to sleep */
3908                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3909                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3910                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3911                         return 0;
3912                 }
3913
3914                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3915                         /* make me the ilb owner */
3916                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3917                                 return 1;
3918                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3919                         return 1;
3920         } else {
3921                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3922                         return 0;
3923
3924                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3925
3926                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3927                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3928                                 BUG();
3929         }
3930         return 0;
3931 }
3932 #endif
3933
3934 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3935
3936 /*
3937  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3938  * and initiates a balancing operation if so.
3939  *
3940  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3941  */
3942 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3943 {
3944         int balance = 1;
3945         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3946         unsigned long interval;
3947         struct sched_domain *sd;
3948         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3949         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3950         int update_next_balance = 0;
3951         int need_serialize;
3952         cpumask_t tmp;
3953
3954         for_each_domain(cpu, sd) {
3955                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3956                         continue;
3957
3958                 interval = sd->balance_interval;
3959                 if (idle != CPU_IDLE)
3960                         interval *= sd->busy_factor;
3961
3962                 /* scale ms to jiffies */
3963                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3964                 if (unlikely(!interval))
3965                         interval = 1;
3966                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3967                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3968
3969                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3970
3971                 if (need_serialize) {
3972                         if (!spin_trylock(&balancing))
3973                                 goto out;
3974                 }
3975
3976                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3977                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3978                                 /*
3979                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3980                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3981                                  * not idle.
3982                                  */
3983                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3984                         }
3985                         sd->last_balance = jiffies;
3986                 }
3987                 if (need_serialize)
3988                         spin_unlock(&balancing);
3989 out:
3990                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3991                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3992                         update_next_balance = 1;
3993                 }
3994
3995                 /*
3996                  * Stop the load balance at this level. There is another
3997                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3998                  * actively.
3999                  */
4000                 if (!balance)
4001                         break;
4002         }
4003
4004         /*
4005          * next_balance will be updated only when there is a need.
4006          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4007          * updated.
4008          */
4009         if (likely(update_next_balance))
4010                 rq->next_balance = next_balance;
4011 }
4012
4013 /*
4014  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4015  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4016  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4017  */
4018 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4019 {
4020         int this_cpu = smp_processor_id();
4021         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4022         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4023                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4024
4025         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4026
4027 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4028         /*
4029          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4030          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4031          * stopped.
4032          */
4033         if (this_rq->idle_at_tick &&
4034             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4035                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4036                 struct rq *rq;
4037                 int balance_cpu;
4038
4039                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4040                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4041                         /*
4042                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4043                          * work being done for other cpus. Next load
4044                          * balancing owner will pick it up.
4045                          */
4046                         if (need_resched())
4047                                 break;
4048
4049                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4050
4051                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4052                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4053                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4054                 }
4055         }
4056 #endif
4057 }
4058
4059 /*
4060  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4061  *
4062  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4063  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4064  * if the whole system is idle.
4065  */
4066 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4067 {
4068 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4069         /*
4070          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4071          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4072          * load balancer.
4073          */
4074         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4075                 rq->in_nohz_recently = 0;
4076
4077                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4078                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4079                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4080                 }
4081
4082                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4083                         /*
4084                          * simple selection for now: Nominate the
4085                          * first cpu in the nohz list to be the next
4086                          * ilb owner.
4087                          *
4088                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4089                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4090                          */
4091                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4092
4093                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4094                                 resched_cpu(ilb);
4095                 }
4096         }
4097
4098         /*
4099          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4100          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4101          */
4102         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4103             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4104                 resched_cpu(cpu);
4105                 return;
4106         }
4107
4108         /*
4109          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4110          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4111          */
4112         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4113             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4114                 return;
4115 #endif
4116         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4117                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4118 }
4119
4120 #else   /* CONFIG_SMP */
4121
4122 /*
4123  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4124  */
4125 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4126 {
4127 }
4128
4129 #endif
4130
4131 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4132
4133 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4134
4135 /*
4136  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4137  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4138  */
4139 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4140 {
4141         unsigned long flags;
4142         u64 ns, delta_exec;
4143         struct rq *rq;
4144
4145         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4146         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4147         if (task_current(rq, p)) {
4148                 update_rq_clock(rq);
4149                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4150                 if ((s64)delta_exec > 0)
4151                         ns += delta_exec;
4152         }
4153         task_rq_unlock(rq, &flags);
4154
4155         return ns;
4156 }
4157
4158 /*
4159  * Account user cpu time to a process.
4160  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4161  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4162  */
4163 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4164 {
4165         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4166         cputime64_t tmp;
4167
4168         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4169
4170         /* Add user time to cpustat. */
4171         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4172         if (TASK_NICE(p) > 0)
4173                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4174         else
4175                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4176 }
4177
4178 /*
4179  * Account guest cpu time to a process.
4180  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4181  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4182  */
4183 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4184 {
4185         cputime64_t tmp;
4186         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4187
4188         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4189
4190         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4191         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4192
4193         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4194         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4195 }
4196
4197 /*
4198  * Account scaled user cpu time to a process.
4199  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4200  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4201  */
4202 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4203 {
4204         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4205 }
4206
4207 /*
4208  * Account system cpu time to a process.
4209  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4210  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4211  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4212  */
4213 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4214                          cputime_t cputime)
4215 {
4216         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4217         struct rq *rq = this_rq();
4218         cputime64_t tmp;
4219
4220         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4221                 account_guest_time(p, cputime);
4222                 return;
4223         }
4224
4225         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4226
4227         /* Add system time to cpustat. */
4228         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4229         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4230                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4231         else if (softirq_count())
4232                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4233         else if (p != rq->idle)
4234                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4235         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4236                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4237         else
4238                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4239         /* Account for system time used */
4240         acct_update_integrals(p);
4241 }
4242
4243 /*
4244  * Account scaled system cpu time to a process.
4245  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4246  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4247  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4248  */
4249 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4250 {
4251         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4252 }
4253
4254 /*
4255  * Account for involuntary wait time.
4256  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4257  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4258  */
4259 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4260 {
4261         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4262         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4263         struct rq *rq = this_rq();
4264
4265         if (p == rq->idle) {
4266                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4267                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4268                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4269                 else
4270                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4271         } else
4272                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4273 }
4274
4275 /*
4276  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4277  * We call it with interrupts disabled.
4278  *
4279  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4280  * timeslices.
4281  */
4282 void scheduler_tick(void)
4283 {
4284         int cpu = smp_processor_id();
4285         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4286         struct task_struct *curr = rq->curr;
4287
4288         sched_clock_tick();
4289
4290         spin_lock(&rq->lock);
4291         update_rq_clock(rq);
4292         update_cpu_load(rq);
4293         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4294         spin_unlock(&rq->lock);
4295
4296 #ifdef CONFIG_SMP
4297         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4298         trigger_load_balance(rq, cpu);
4299 #endif
4300 }
4301
4302 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4303
4304 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4305 {
4306         /*
4307          * Underflow?
4308          */
4309         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4310                 return;
4311         preempt_count() += val;
4312         /*
4313          * Spinlock count overflowing soon?
4314          */
4315         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4316                                 PREEMPT_MASK - 10);
4317 }
4318 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4319
4320 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4321 {
4322         /*
4323          * Underflow?
4324          */
4325         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4326                 return;
4327         /*
4328          * Is the spinlock portion underflowing?
4329          */
4330         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4331                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4332                 return;
4333
4334         preempt_count() -= val;
4335 }
4336 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4337
4338 #endif
4339
4340 /*
4341  * Print scheduling while atomic bug:
4342  */
4343 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4344 {
4345         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4346
4347         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4348                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4349
4350         debug_show_held_locks(prev);
4351         print_modules();
4352         if (irqs_disabled())
4353                 print_irqtrace_events(prev);
4354
4355         if (regs)
4356                 show_regs(regs);
4357         else
4358                 dump_stack();
4359 }
4360
4361 /*
4362  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4363  */
4364 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4365 {
4366         /*
4367          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4368          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4369          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4370          */
4371         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4372                 __schedule_bug(prev);
4373
4374         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4375
4376         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4377 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4378         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4379                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4380                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4381         }
4382 #endif
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Pick up the highest-prio task:
4387  */
4388 static inline struct task_struct *
4389 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4390 {
4391         const struct sched_class *class;
4392         struct task_struct *p;
4393
4394         /*
4395          * Optimization: we know that if all tasks are in
4396          * the fair class we can call that function directly:
4397          */
4398         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4399                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4400                 if (likely(p))
4401                         return p;
4402         }
4403
4404         class = sched_class_highest;
4405         for ( ; ; ) {
4406                 p = class->pick_next_task(rq);
4407                 if (p)
4408                         return p;
4409                 /*
4410                  * Will never be NULL as the idle class always
4411                  * returns a non-NULL p:
4412                  */
4413                 class = class->next;
4414         }
4415 }
4416
4417 /*
4418  * schedule() is the main scheduler function.
4419  */
4420 asmlinkage void __sched schedule(void)
4421 {
4422         struct task_struct *prev, *next;
4423         unsigned long *switch_count;
4424         struct rq *rq;
4425         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4426
4427 need_resched:
4428         preempt_disable();
4429         cpu = smp_processor_id();
4430         rq = cpu_rq(cpu);
4431         rcu_qsctr_inc(cpu);
4432         prev = rq->curr;
4433         switch_count = &prev->nivcsw;
4434
4435         release_kernel_lock(prev);
4436 need_resched_nonpreemptible:
4437
4438         schedule_debug(prev);
4439
4440         if (hrtick)
4441                 hrtick_clear(rq);
4442
4443         /*
4444          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4445          */
4446         local_irq_disable();
4447         update_rq_clock(rq);
4448         spin_lock(&rq->lock);
4449         clear_tsk_need_resched(prev);
4450
4451         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4452                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4453                         prev->state = TASK_RUNNING;
4454                 else
4455                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4456                 switch_count = &prev->nvcsw;
4457         }
4458
4459 #ifdef CONFIG_SMP
4460         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4461                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4462 #endif
4463
4464         if (unlikely(!rq->nr_running))
4465                 idle_balance(cpu, rq);
4466
4467         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4468         next = pick_next_task(rq, prev);
4469
4470         if (likely(prev != next)) {
4471                 sched_info_switch(prev, next);
4472
4473                 rq->nr_switches++;
4474                 rq->curr = next;
4475                 ++*switch_count;
4476
4477                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4478                 /*
4479                  * the context switch might have flipped the stack from under
4480                  * us, hence refresh the local variables.
4481                  */
4482                 cpu = smp_processor_id();
4483                 rq = cpu_rq(cpu);
4484         } else
4485                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4486
4487         if (hrtick)
4488                 hrtick_set(rq);
4489
4490         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4491                 goto need_resched_nonpreemptible;
4492
4493         preempt_enable_no_resched();
4494         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4495                 goto need_resched;
4496 }
4497 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4498
4499 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4500 /*
4501  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4502  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4503  * occur there and call schedule directly.
4504  */
4505 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4506 {
4507         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4508
4509         /*
4510          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4511          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4512          */
4513         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4514                 return;
4515
4516         do {
4517                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4518                 schedule();
4519                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4520
4521                 /*
4522                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4523                  * between schedule and now.
4524                  */
4525                 barrier();
4526         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4527 }
4528 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4529
4530 /*
4531  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4532  * off of irq context.
4533  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4534  * protect us against recursive calling from irq.
4535  */
4536 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4537 {
4538         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4539
4540         /* Catch callers which need to be fixed */
4541         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4542
4543         do {
4544                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4545                 local_irq_enable();
4546                 schedule();
4547                 local_irq_disable();
4548                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4549
4550                 /*
4551                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4552                  * between schedule and now.
4553                  */
4554                 barrier();
4555         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4556 }
4557
4558 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4559
4560 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4561                           void *key)
4562 {
4563         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4564 }
4565 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4566
4567 /*
4568  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4569  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4570  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4571  *
4572  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4573  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4574  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4575  */
4576 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4577                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4578 {
4579         wait_queue_t *curr, *next;
4580
4581         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4582                 unsigned flags = curr->flags;
4583
4584                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4585                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4586                         break;
4587         }
4588 }
4589
4590 /**
4591  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4592  * @q: the waitqueue
4593  * @mode: which threads
4594  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4595  * @key: is directly passed to the wakeup function
4596  */
4597 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4598                         int nr_exclusive, void *key)
4599 {
4600         unsigned long flags;
4601
4602         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4603         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4604         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4607
4608 /*
4609  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4610  */
4611 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4612 {
4613         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4614 }
4615
4616 /**
4617  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4618  * @q: the waitqueue
4619  * @mode: which threads
4620  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4621  *
4622  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4623  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4624  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4625  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4626  *
4627  * On UP it can prevent extra preemption.
4628  */
4629 void
4630 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4631 {
4632         unsigned long flags;
4633         int sync = 1;
4634
4635         if (unlikely(!q))
4636                 return;
4637
4638         if (unlikely(!nr_exclusive))
4639                 sync = 0;
4640
4641         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4642         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4643         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4646
4647 void complete(struct completion *x)
4648 {
4649         unsigned long flags;
4650
4651         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4652         x->done++;
4653         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4654         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(complete);
4657
4658 void complete_all(struct completion *x)
4659 {
4660         unsigned long flags;
4661
4662         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4663         x->done += UINT_MAX/2;
4664         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4665         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4666 }
4667 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4668
4669 static inline long __sched
4670 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4671 {
4672         if (!x->done) {
4673                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4674
4675                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4676                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4677                 do {
4678                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4679                              signal_pending(current)) ||
4680                             (state == TASK_KILLABLE &&
4681                              fatal_signal_pending(current))) {
4682                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4683                                 break;
4684                         }
4685                         __set_current_state(state);
4686                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4687                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4688                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4689                 } while (!x->done && timeout);
4690                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4691                 if (!x->done)
4692                         return timeout;
4693         }
4694         x->done--;
4695         return timeout ?: 1;
4696 }
4697
4698 static long __sched
4699 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4700 {
4701         might_sleep();
4702
4703         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4704         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4705         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4706         return timeout;
4707 }
4708
4709 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4710 {
4711         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4712 }
4713 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4714
4715 unsigned long __sched
4716 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4717 {
4718         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4721
4722 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4723 {
4724         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4725         if (t == -ERESTARTSYS)
4726                 return t;
4727         return 0;
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4730
4731 unsigned long __sched
4732 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4733                                           unsigned long timeout)
4734 {
4735         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4738
4739 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4740 {
4741         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4742         if (t == -ERESTARTSYS)
4743                 return t;
4744         return 0;
4745 }
4746 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4747
4748 static long __sched
4749 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4750 {
4751         unsigned long flags;
4752         wait_queue_t wait;
4753
4754         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4755
4756         __set_current_state(state);
4757
4758         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4759         __add_wait_queue(q, &wait);
4760         spin_unlock(&q->lock);
4761         timeout = schedule_timeout(timeout);
4762         spin_lock_irq(&q->lock);
4763         __remove_wait_queue(q, &wait);
4764         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4765
4766         return timeout;
4767 }
4768
4769 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4770 {
4771         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4772 }
4773 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4774
4775 long __sched
4776 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4777 {
4778         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4781
4782 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4783 {
4784         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4785 }
4786 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4787
4788 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4789 {
4790         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4791 }
4792 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4793
4794 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4795
4796 /*
4797  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4798  * @p: task
4799  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4800  *
4801  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4802  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4803  *
4804  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4805  */
4806 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4807 {
4808         unsigned long flags;
4809         int oldprio, on_rq, running;
4810         struct rq *rq;
4811         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4812
4813         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4814
4815         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4816         update_rq_clock(rq);
4817
4818         oldprio = p->prio;
4819         on_rq = p->se.on_rq;
4820         running = task_current(rq, p);
4821         if (on_rq)
4822                 dequeue_task(rq, p, 0);
4823         if (running)
4824                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4825
4826         if (rt_prio(prio))
4827                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4828         else
4829                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4830
4831         p->prio = prio;
4832
4833         if (running)
4834                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4835         if (on_rq) {
4836                 enqueue_task(rq, p, 0);
4837
4838                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4839         }
4840         task_rq_unlock(rq, &flags);
4841 }
4842
4843 #endif
4844
4845 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4846 {
4847         int old_prio, delta, on_rq;
4848         unsigned long flags;
4849         struct rq *rq;
4850
4851         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4852                 return;
4853         /*
4854          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4855          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4856          */
4857         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4858         update_rq_clock(rq);
4859         /*
4860          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4861          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4862          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4863          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4864          */
4865         if (task_has_rt_policy(p)) {
4866                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4867                 goto out_unlock;
4868         }
4869         on_rq = p->se.on_rq;
4870         if (on_rq)
4871                 dequeue_task(rq, p, 0);
4872
4873         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4874         set_load_weight(p);
4875         old_prio = p->prio;
4876         p->prio = effective_prio(p);
4877         delta = p->prio - old_prio;
4878
4879         if (on_rq) {
4880                 enqueue_task(rq, p, 0);
4881                 /*
4882                  * If the task increased its priority or is running and
4883                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4884                  */
4885                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4886                         resched_task(rq->curr);
4887         }
4888 out_unlock:
4889         task_rq_unlock(rq, &flags);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4892
4893 /*
4894  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4895  * @p: task
4896  * @nice: nice value
4897  */
4898 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4899 {
4900         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4901         int nice_rlim = 20 - nice;
4902
4903         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4904                 capable(CAP_SYS_NICE));
4905 }
4906
4907 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4908
4909 /*
4910  * sys_nice - change the priority of the current process.
4911  * @increment: priority increment
4912  *
4913  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4914  * does similar things.
4915  */
4916 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4917 {
4918         long nice, retval;
4919
4920         /*
4921          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4922          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4923          * and we have a single winner.
4924          */
4925         if (increment < -40)
4926                 increment = -40;
4927         if (increment > 40)
4928                 increment = 40;
4929
4930         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4931         if (nice < -20)
4932                 nice = -20;
4933         if (nice > 19)
4934                 nice = 19;
4935
4936         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4937                 return -EPERM;
4938
4939         retval = security_task_setnice(current, nice);
4940         if (retval)
4941                 return retval;
4942
4943         set_user_nice(current, nice);
4944         return 0;
4945 }
4946
4947 #endif
4948
4949 /**
4950  * task_prio - return the priority value of a given task.
4951  * @p: the task in question.
4952  *
4953  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4954  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4955  * around 0, value goes from -16 to +15.
4956  */
4957 int task_prio(const struct task_struct *p)
4958 {
4959         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4960 }
4961
4962 /**
4963  * task_nice - return the nice value of a given task.
4964  * @p: the task in question.
4965  */
4966 int task_nice(const struct task_struct *p)
4967 {
4968         return TASK_NICE(p);
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4971
4972 /**
4973  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4974  * @cpu: the processor in question.
4975  */
4976 int idle_cpu(int cpu)
4977 {
4978         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4979 }
4980
4981 /**
4982  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4983  * @cpu: the processor in question.
4984  */
4985 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4986 {
4987         return cpu_rq(cpu)->idle;
4988 }
4989
4990 /**
4991  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4992  * @pid: the pid in question.
4993  */
4994 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4995 {
4996         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4997 }
4998
4999 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5000 static void
5001 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5002 {
5003         BUG_ON(p->se.on_rq);
5004
5005         p->policy = policy;
5006         switch (p->policy) {
5007         case SCHED_NORMAL:
5008         case SCHED_BATCH:
5009         case SCHED_IDLE:
5010                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5011                 break;
5012         case SCHED_FIFO:
5013         case SCHED_RR:
5014                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5015                 break;
5016         }
5017
5018         p->rt_priority = prio;
5019         p->normal_prio = normal_prio(p);
5020         /* we are holding p->pi_lock already */
5021         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5022         set_load_weight(p);
5023 }
5024
5025 /**
5026  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5027  * @p: the task in question.
5028  * @policy: new policy.
5029  * @param: structure containing the new RT priority.
5030  *
5031  * NOTE that the task may be already dead.
5032  */
5033 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5034                        struct sched_param *param)
5035 {
5036         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5037         unsigned long flags;
5038         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5039         struct rq *rq;
5040
5041         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5042         BUG_ON(in_interrupt());
5043 recheck:
5044         /* double check policy once rq lock held */
5045         if (policy < 0)
5046                 policy = oldpolicy = p->policy;
5047         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5048                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5049                         policy != SCHED_IDLE)
5050                 return -EINVAL;
5051         /*
5052          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5053          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5054          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5055          */
5056         if (param->sched_priority < 0 ||
5057             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5058             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5059                 return -EINVAL;
5060         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5061                 return -EINVAL;
5062
5063         /*
5064          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5065          */
5066         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5067                 if (rt_policy(policy)) {
5068                         unsigned long rlim_rtprio;
5069
5070                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5071                                 return -ESRCH;
5072                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5073                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5074
5075                         /* can't set/change the rt policy */
5076                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5077                                 return -EPERM;
5078
5079                         /* can't increase priority */
5080                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5081                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5082                                 return -EPERM;
5083                 }
5084                 /*
5085                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5086                  * move out of SCHED_IDLE either:
5087                  */
5088                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5089                         return -EPERM;
5090
5091                 /* can't change other user's priorities */
5092                 if ((current->euid != p->euid) &&
5093                     (current->euid != p->uid))
5094                         return -EPERM;
5095         }
5096
5097 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5098         /*
5099          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5100          * assigned.
5101          */
5102         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5103                 return -EPERM;
5104 #endif
5105
5106         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5107         if (retval)
5108                 return retval;
5109         /*
5110          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5111          * changing the priority of the task:
5112          */
5113         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5114         /*
5115          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5116          * runqueue lock must be held.
5117          */
5118         rq = __task_rq_lock(p);
5119         /* recheck policy now with rq lock held */
5120         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5121                 policy = oldpolicy = -1;
5122                 __task_rq_unlock(rq);
5123                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5124                 goto recheck;
5125         }
5126         update_rq_clock(rq);
5127         on_rq = p->se.on_rq;
5128         running = task_current(rq, p);
5129         if (on_rq)
5130                 deactivate_task(rq, p, 0);
5131         if (running)
5132                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5133
5134         oldprio = p->prio;
5135         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5136
5137         if (running)
5138                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5139         if (on_rq) {
5140                 activate_task(rq, p, 0);
5141
5142                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5143         }
5144         __task_rq_unlock(rq);
5145         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5146
5147         rt_mutex_adjust_pi(p);
5148
5149         return 0;
5150 }
5151 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5152
5153 static int
5154 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5155 {
5156         struct sched_param lparam;
5157         struct task_struct *p;
5158         int retval;
5159
5160         if (!param || pid < 0)
5161                 return -EINVAL;
5162         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5163                 return -EFAULT;
5164
5165         rcu_read_lock();
5166         retval = -ESRCH;
5167         p = find_process_by_pid(pid);
5168         if (p != NULL)
5169                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5170         rcu_read_unlock();
5171
5172         return retval;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5177  * @pid: the pid in question.
5178  * @policy: new policy.
5179  * @param: structure containing the new RT priority.
5180  */
5181 asmlinkage long
5182 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5183 {
5184         /* negative values for policy are not valid */
5185         if (policy < 0)
5186                 return -EINVAL;
5187
5188         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5189 }
5190
5191 /**
5192  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5193  * @pid: the pid in question.
5194  * @param: structure containing the new RT priority.
5195  */
5196 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5197 {
5198         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5199 }
5200
5201 /**
5202  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5203  * @pid: the pid in question.
5204  */
5205 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5206 {
5207         struct task_struct *p;
5208         int retval;
5209
5210         if (pid < 0)
5211                 return -EINVAL;
5212
5213         retval = -ESRCH;
5214         read_lock(&tasklist_lock);
5215         p = find_process_by_pid(pid);
5216         if (p) {
5217                 retval = security_task_getscheduler(p);
5218                 if (!retval)
5219                         retval = p->policy;
5220         }
5221         read_unlock(&tasklist_lock);
5222         return retval;
5223 }
5224
5225 /**
5226  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5227  * @pid: the pid in question.
5228  * @param: structure containing the RT priority.
5229  */
5230 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5231 {
5232         struct sched_param lp;
5233         struct task_struct *p;
5234         int retval;
5235
5236         if (!param || pid < 0)
5237                 return -EINVAL;
5238
5239         read_lock(&tasklist_lock);
5240         p = find_process_by_pid(pid);
5241         retval = -ESRCH;
5242         if (!p)
5243                 goto out_unlock;
5244
5245         retval = security_task_getscheduler(p);
5246         if (retval)
5247                 goto out_unlock;
5248
5249         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5250         read_unlock(&tasklist_lock);
5251
5252         /*
5253          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5254          */
5255         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5256
5257         return retval;
5258
5259 out_unlock:
5260         read_unlock(&tasklist_lock);
5261         return retval;
5262 }
5263
5264 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5265 {
5266         cpumask_t cpus_allowed;
5267         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5268         struct task_struct *p;
5269         int retval;
5270
5271         get_online_cpus();
5272         read_lock(&tasklist_lock);
5273
5274         p = find_process_by_pid(pid);
5275         if (!p) {
5276                 read_unlock(&tasklist_lock);
5277                 put_online_cpus();
5278                 return -ESRCH;
5279         }
5280
5281         /*
5282          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5283          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5284          * usage count and then drop tasklist_lock.
5285          */
5286         get_task_struct(p);
5287         read_unlock(&tasklist_lock);
5288
5289         retval = -EPERM;
5290         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5291                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5292                 goto out_unlock;
5293
5294         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5295         if (retval)
5296                 goto out_unlock;
5297
5298         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5299         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5300  again:
5301         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5302
5303         if (!retval) {
5304                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5305                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5306                         /*
5307                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5308                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5309                          * cpuset's cpus_allowed
5310                          */
5311                         new_mask = cpus_allowed;
5312                         goto again;
5313                 }
5314         }
5315 out_unlock:
5316         put_task_struct(p);
5317         put_online_cpus();
5318         return retval;
5319 }
5320
5321 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5322                              cpumask_t *new_mask)
5323 {
5324         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5325                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5326         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5327                 len = sizeof(cpumask_t);
5328         }
5329         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5334  * @pid: pid of the process
5335  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5336  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5337  */
5338 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5339                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5340 {
5341         cpumask_t new_mask;
5342         int retval;
5343
5344         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5345         if (retval)
5346                 return retval;
5347
5348         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5349 }
5350
5351 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5352 {
5353         struct task_struct *p;
5354         int retval;
5355
5356         get_online_cpus();
5357         read_lock(&tasklist_lock);
5358
5359         retval = -ESRCH;
5360         p = find_process_by_pid(pid);
5361         if (!p)
5362                 goto out_unlock;
5363
5364         retval = security_task_getscheduler(p);
5365         if (retval)
5366                 goto out_unlock;
5367
5368         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5369
5370 out_unlock:
5371         read_unlock(&tasklist_lock);
5372         put_online_cpus();
5373
5374         return retval;
5375 }
5376
5377 /**
5378  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5379  * @pid: pid of the process
5380  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5381  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5382  */
5383 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5384                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5385 {
5386         int ret;
5387         cpumask_t mask;
5388
5389         if (len < sizeof(cpumask_t))
5390                 return -EINVAL;
5391
5392         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5393         if (ret < 0)
5394                 return ret;
5395
5396         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5397                 return -EFAULT;
5398
5399         return sizeof(cpumask_t);
5400 }
5401
5402 /**
5403  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5404  *
5405  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5406  * other threads running on this CPU then this function will return.
5407  */
5408 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5409 {
5410         struct rq *rq = this_rq_lock();
5411
5412         schedstat_inc(rq, yld_count);
5413         current->sched_class->yield_task(rq);
5414
5415         /*
5416          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5417          * no need to preempt or enable interrupts:
5418          */
5419         __release(rq->lock);
5420         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5421         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5422         preempt_enable_no_resched();
5423
5424         schedule();
5425
5426         return 0;
5427 }
5428
5429 static void __cond_resched(void)
5430 {
5431 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5432         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5433 #endif
5434         /*
5435          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5436          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5437          * cond_resched() call.
5438          */
5439         do {
5440                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5441                 schedule();
5442                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5443         } while (need_resched());
5444 }
5445
5446 int __sched _cond_resched(void)
5447 {
5448         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5449                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5450                 __cond_resched();
5451                 return 1;
5452         }
5453         return 0;
5454 }
5455 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5456
5457 /*
5458  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5459  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5460  *
5461  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5462  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5463  * spin_unlock(), once by hand).
5464  */
5465 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5466 {
5467         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5468         int ret = 0;
5469
5470         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5471                 spin_unlock(lock);
5472                 if (resched && need_resched())
5473                         __cond_resched();
5474                 else
5475                         cpu_relax();
5476                 ret = 1;
5477                 spin_lock(lock);
5478         }
5479         return ret;
5480 }
5481 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5482
5483 int __sched cond_resched_softirq(void)
5484 {
5485         BUG_ON(!in_softirq());
5486
5487         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5488                 local_bh_enable();
5489                 __cond_resched();
5490                 local_bh_disable();
5491                 return 1;
5492         }
5493         return 0;
5494 }
5495 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5496
5497 /**
5498  * yield - yield the current processor to other threads.
5499  *
5500  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5501  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5502  */
5503 void __sched yield(void)
5504 {
5505         set_current_state(TASK_RUNNING);
5506         sys_sched_yield();
5507 }
5508 EXPORT_SYMBOL(yield);
5509
5510 /*
5511  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5512  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5513  *
5514  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5515  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5516  */
5517 void __sched io_schedule(void)
5518 {
5519         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5520
5521         delayacct_blkio_start();
5522         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5523         schedule();
5524         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5525         delayacct_blkio_end();
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5528
5529 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5530 {
5531         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5532         long ret;
5533
5534         delayacct_blkio_start();
5535         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5536         ret = schedule_timeout(timeout);
5537         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5538         delayacct_blkio_end();
5539         return ret;
5540 }
5541
5542 /**
5543  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5544  * @policy: scheduling class.
5545  *
5546  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5547  * by a given scheduling class.
5548  */
5549 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5550 {
5551         int ret = -EINVAL;
5552
5553         switch (policy) {
5554         case SCHED_FIFO:
5555         case SCHED_RR:
5556                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5557                 break;
5558         case SCHED_NORMAL:
5559         case SCHED_BATCH:
5560         case SCHED_IDLE:
5561                 ret = 0;
5562                 break;
5563         }
5564         return ret;
5565 }
5566
5567 /**
5568  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5569  * @policy: scheduling class.
5570  *
5571  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5572  * by a given scheduling class.
5573  */
5574 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5575 {
5576         int ret = -EINVAL;
5577
5578         switch (policy) {
5579         case SCHED_FIFO:
5580         case SCHED_RR:
5581                 ret = 1;
5582                 break;
5583         case SCHED_NORMAL:
5584         case SCHED_BATCH:
5585         case SCHED_IDLE:
5586                 ret = 0;
5587         }
5588         return ret;
5589 }
5590
5591 /**
5592  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5593  * @pid: pid of the process.
5594  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5595  *
5596  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5597  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5598  */
5599 asmlinkage
5600 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5601 {
5602         struct task_struct *p;
5603         unsigned int time_slice;
5604         int retval;
5605         struct timespec t;
5606
5607         if (pid < 0)
5608                 return -EINVAL;
5609
5610         retval = -ESRCH;
5611         read_lock(&tasklist_lock);
5612         p = find_process_by_pid(pid);
5613         if (!p)
5614                 goto out_unlock;
5615
5616         retval = security_task_getscheduler(p);
5617         if (retval)
5618                 goto out_unlock;
5619
5620         /*
5621          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5622          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5623          */
5624         time_slice = 0;
5625         if (p->policy == SCHED_RR) {
5626                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5627         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5628                 struct sched_entity *se = &p->se;
5629                 unsigned long flags;
5630                 struct rq *rq;
5631
5632                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5633                 if (rq->cfs.load.weight)
5634                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5635                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5636         }
5637         read_unlock(&tasklist_lock);
5638         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5639         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5640         return retval;
5641
5642 out_unlock:
5643         read_unlock(&tasklist_lock);
5644         return retval;
5645 }
5646
5647 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5648
5649 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5650 {
5651         unsigned long free = 0;
5652         unsigned state;
5653
5654         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5655         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5656                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5657 #if BITS_PER_LONG == 32
5658         if (state == TASK_RUNNING)
5659                 printk(KERN_CONT " running  ");
5660         else
5661                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5662 #else
5663         if (state == TASK_RUNNING)
5664                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5665         else
5666                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5667 #endif
5668 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5669         {
5670                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5671                 while (!*n)
5672                         n++;
5673                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5674         }
5675 #endif
5676         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5677                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5678
5679         show_stack(p, NULL);
5680 }
5681
5682 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5683 {
5684         struct task_struct *g, *p;
5685
5686 #if BITS_PER_LONG == 32
5687         printk(KERN_INFO
5688                 "  task                PC stack   pid father\n");
5689 #else
5690         printk(KERN_INFO
5691                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5692 #endif
5693         read_lock(&tasklist_lock);
5694         do_each_thread(g, p) {
5695                 /*
5696                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5697                  * console might take alot of time:
5698                  */
5699                 touch_nmi_watchdog();
5700                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5701                         sched_show_task(p);
5702         } while_each_thread(g, p);
5703
5704         touch_all_softlockup_watchdogs();
5705
5706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5707         sysrq_sched_debug_show();
5708 #endif
5709         read_unlock(&tasklist_lock);
5710         /*
5711          * Only show locks if all tasks are dumped:
5712          */
5713         if (state_filter == -1)
5714                 debug_show_all_locks();
5715 }
5716
5717 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5718 {
5719         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5720 }
5721
5722 /**
5723  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5724  * @idle: task in question
5725  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5726  *
5727  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5728  * flag, to make booting more robust.
5729  */
5730 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5731 {
5732         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5733         unsigned long flags;
5734
5735         __sched_fork(idle);
5736         idle->se.exec_start = sched_clock();
5737
5738         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5739         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5740         __set_task_cpu(idle, cpu);
5741
5742         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5743         rq->curr = rq->idle = idle;
5744 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5745         idle->oncpu = 1;
5746 #endif
5747         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5748
5749         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5750 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5751         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5752 #else
5753         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5754 #endif
5755         /*
5756          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5757          */
5758         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5759 }
5760
5761 /*
5762  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5763  * indicates which cpus entered this state. This is used
5764  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5765  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5766  * always be CPU_MASK_NONE.
5767  */
5768 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5769
5770 /*
5771  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5772  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5773  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5774  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5775  * number of CPUs.
5776  *
5777  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5778  */
5779 static inline void sched_init_granularity(void)
5780 {
5781         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5782         const unsigned long limit = 200000000;
5783
5784         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5785         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5786                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5787
5788         sysctl_sched_latency *= factor;
5789         if (sysctl_sched_latency > limit)
5790                 sysctl_sched_latency = limit;
5791
5792         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5793 }
5794
5795 #ifdef CONFIG_SMP
5796 /*
5797  * This is how migration works:
5798  *
5799  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5800  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5801  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5802  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5803  *    thread off the CPU)
5804  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5805  *    task is still in the wrong runqueue.
5806  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5807  *    it and puts it into the right queue.
5808  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5809  * 7) we wake up and the migration is done.
5810  */
5811
5812 /*
5813  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5814  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5815  * is removed from the allowed bitmask.
5816  *
5817  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5818  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5819  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5820  */
5821 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5822 {
5823         struct migration_req req;
5824         unsigned long flags;
5825         struct rq *rq;
5826         int ret = 0;
5827
5828         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5829         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5830                 ret = -EINVAL;
5831                 goto out;
5832         }
5833
5834         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5835                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5836                 ret = -EINVAL;
5837                 goto out;
5838         }
5839
5840         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5841                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5842         else {
5843                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5844                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5845         }
5846
5847         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5848         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5849                 goto out;
5850
5851         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5852                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5853                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5854                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5855                 wait_for_completion(&req.done);
5856                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5857                 return 0;
5858         }
5859 out:
5860         task_rq_unlock(rq, &flags);
5861
5862         return ret;
5863 }
5864 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5865
5866 /*
5867  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5868  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5869  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5870  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5871  *
5872  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5873  * as the task is no longer on this CPU.
5874  *
5875  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5876  */
5877 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5878 {
5879         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5880         int ret = 0, on_rq;
5881
5882         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5883                 return ret;
5884
5885         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5886         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5887
5888         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5889         /* Already moved. */
5890         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5891                 goto out;
5892         /* Affinity changed (again). */
5893         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5894                 goto out;
5895
5896         on_rq = p->se.on_rq;
5897         if (on_rq)
5898                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5899
5900         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5901         if (on_rq) {
5902                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5903                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5904         }
5905         ret = 1;
5906 out:
5907         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5908         return ret;
5909 }
5910
5911 /*
5912  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5913  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5914  * another runqueue.
5915  */
5916 static int migration_thread(void *data)
5917 {
5918         int cpu = (long)data;
5919         struct rq *rq;
5920
5921         rq = cpu_rq(cpu);
5922         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5923
5924         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5925         while (!kthread_should_stop()) {
5926                 struct migration_req *req;
5927                 struct list_head *head;
5928
5929                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5930
5931                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5932                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5933                         goto wait_to_die;
5934                 }
5935
5936                 if (rq->active_balance) {
5937                         active_load_balance(rq, cpu);
5938                         rq->active_balance = 0;
5939                 }
5940
5941                 head = &rq->migration_queue;
5942
5943                 if (list_empty(head)) {
5944                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5945                         schedule();
5946                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5947                         continue;
5948                 }
5949                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5950                 list_del_init(head->next);
5951
5952                 spin_unlock(&rq->lock);
5953                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5954                 local_irq_enable();
5955
5956                 complete(&req->done);
5957         }
5958         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5959         return 0;
5960
5961 wait_to_die:
5962         /* Wait for kthread_stop */
5963         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5964         while (!kthread_should_stop()) {
5965                 schedule();
5966                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5967         }
5968         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5969         return 0;
5970 }
5971
5972 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5973
5974 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5975 {
5976         int ret;
5977
5978         local_irq_disable();
5979         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5980         local_irq_enable();
5981         return ret;
5982 }
5983
5984 /*
5985  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5986  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5987  */
5988 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5989 {
5990         unsigned long flags;
5991         cpumask_t mask;
5992         struct rq *rq;
5993         int dest_cpu;
5994
5995         do {
5996                 /* On same node? */
5997                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5998                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5999                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6000
6001                 /* On any allowed CPU? */
6002                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6003                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6004
6005                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6006                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6007                         cpumask_t cpus_allowed;
6008
6009                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6010                         /*
6011                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6012                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6013                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6014                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6015                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6016                          */
6017                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6018                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6019                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6020                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6021
6022                         /*
6023                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6024                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6025                          * leave kernel.
6026                          */
6027                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6028                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6029                                        "longer affine to cpu%d\n",
6030                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6031                         }
6032                 }
6033         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6034 }
6035
6036 /*
6037  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6038  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6039  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6040  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6041  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6042  */
6043 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6044 {
6045         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6046         unsigned long flags;
6047
6048         local_irq_save(flags);
6049         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6050         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6051         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6052         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6053         local_irq_restore(flags);
6054 }
6055
6056 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6057 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6058 {
6059         struct task_struct *p, *t;
6060
6061         read_lock(&tasklist_lock);
6062
6063         do_each_thread(t, p) {
6064                 if (p == current)
6065                         continue;
6066
6067                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6068                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6069         } while_each_thread(t, p);
6070
6071         read_unlock(&tasklist_lock);
6072 }
6073
6074 /*
6075  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6076  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6077  * Used by CPU offline code.
6078  */
6079 void sched_idle_next(void)
6080 {
6081         int this_cpu = smp_processor_id();
6082         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6083         struct task_struct *p = rq->idle;
6084         unsigned long flags;
6085
6086         /* cpu has to be offline */
6087         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6088
6089         /*
6090          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6091          * and interrupts disabled on the current cpu.
6092          */
6093         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6094
6095         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6096
6097         update_rq_clock(rq);
6098         activate_task(rq, p, 0);
6099
6100         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6101 }
6102
6103 /*
6104  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6105  * offline.
6106  */
6107 void idle_task_exit(void)
6108 {
6109         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6110
6111         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6112
6113         if (mm != &init_mm)
6114                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6115         mmdrop(mm);
6116 }
6117
6118 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6119 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6120 {
6121         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6122
6123         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6124         BUG_ON(!p->exit_state);
6125
6126         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6127         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6128
6129         get_task_struct(p);
6130
6131         /*
6132          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6133          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6134          * fine.
6135          */
6136         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6137         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6138         spin_lock_irq(&rq->lock);
6139
6140         put_task_struct(p);
6141 }
6142
6143 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6144 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6145 {
6146         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6147         struct task_struct *next;
6148
6149         for ( ; ; ) {
6150                 if (!rq->nr_running)
6151                         break;
6152                 update_rq_clock(rq);
6153                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6154                 if (!next)
6155                         break;
6156                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6157
6158         }
6159 }
6160 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6161
6162 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6163
6164 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6165         {
6166                 .procname       = "sched_domain",
6167                 .mode           = 0555,
6168         },
6169         {0, },
6170 };
6171
6172 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6173         {
6174                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6175                 .procname       = "kernel",
6176                 .mode           = 0555,
6177                 .child          = sd_ctl_dir,
6178         },
6179         {0, },
6180 };
6181
6182 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6183 {
6184         struct ctl_table *entry =
6185                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6186
6187         return entry;
6188 }
6189
6190 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6191 {
6192         struct ctl_table *entry;
6193
6194         /*
6195          * In the intermediate directories, both the child directory and
6196          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6197          * will always be set. In the lowest directory the names are
6198          * static strings and all have proc handlers.
6199          */
6200         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6201                 if (entry->child)
6202                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6203                 if (entry->proc_handler == NULL)
6204                         kfree(entry->procname);
6205         }
6206
6207         kfree(*tablep);
6208         *tablep = NULL;
6209 }
6210
6211 static void
6212 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6213                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6214                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6215 {
6216         entry->procname = procname;
6217         entry->data = data;
6218         entry->maxlen = maxlen;
6219         entry->mode = mode;
6220         entry->proc_handler = proc_handler;
6221 }
6222
6223 static struct ctl_table *
6224 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6225 {
6226         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6227
6228         if (table == NULL)
6229                 return NULL;
6230
6231         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6232                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6233         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6234                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6235         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6236                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6237         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6238                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6239         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6241         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6243         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6244                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6245         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6246                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6247         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6249         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6250                 &sd->cache_nice_tries,
6251                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6252         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6253                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6254         /* &table[11] is terminator */
6255
6256         return table;
6257 }
6258
6259 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6260 {
6261         struct ctl_table *entry, *table;
6262         struct sched_domain *sd;
6263         int domain_num = 0, i;
6264         char buf[32];
6265
6266         for_each_domain(cpu, sd)
6267                 domain_num++;
6268         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6269         if (table == NULL)
6270                 return NULL;
6271
6272         i = 0;
6273         for_each_domain(cpu, sd) {
6274                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6275                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6276                 entry->mode = 0555;
6277                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6278                 entry++;
6279                 i++;
6280         }
6281         return table;
6282 }
6283
6284 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6285 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6286 {
6287         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6288         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6289         char buf[32];
6290
6291         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6292         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6293
6294         if (entry == NULL)
6295                 return;
6296
6297         for_each_online_cpu(i) {
6298                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6299                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6300                 entry->mode = 0555;
6301                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6302                 entry++;
6303         }
6304
6305         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6306         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6307 }
6308
6309 /* may be called multiple times per register */
6310 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6311 {
6312         if (sd_sysctl_header)
6313                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6314         sd_sysctl_header = NULL;
6315         if (sd_ctl_dir[0].child)
6316                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6317 }
6318 #else
6319 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6320 {
6321 }
6322 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6323 {
6324 }
6325 #endif
6326
6327 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6328 {
6329         if (!rq->online) {
6330                 const struct sched_class *class;
6331
6332                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6333                 rq->online = 1;
6334
6335                 for_each_class(class) {
6336                         if (class->rq_online)
6337                                 class->rq_online(rq);
6338                 }
6339         }
6340 }
6341
6342 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6343 {
6344         if (rq->online) {
6345                 const struct sched_class *class;
6346
6347                 for_each_class(class) {
6348                         if (class->rq_offline)
6349                                 class->rq_offline(rq);
6350                 }
6351
6352                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6353                 rq->online = 0;
6354         }
6355 }
6356
6357 /*
6358  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6359  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6360  */
6361 static int __cpuinit
6362 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6363 {
6364         struct task_struct *p;
6365         int cpu = (long)hcpu;
6366         unsigned long flags;
6367         struct rq *rq;
6368
6369         switch (action) {
6370
6371         case CPU_UP_PREPARE:
6372         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6373                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6374                 if (IS_ERR(p))
6375                         return NOTIFY_BAD;
6376                 kthread_bind(p, cpu);
6377                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6378                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6379                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6380                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6381                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6382                 break;
6383
6384         case CPU_ONLINE:
6385         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6386                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6387                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6388
6389                 /* Update our root-domain */
6390                 rq = cpu_rq(cpu);
6391                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6392                 if (rq->rd) {
6393                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6394
6395                         set_rq_online(rq);
6396                 }
6397                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6398                 break;
6399
6400 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6401         case CPU_UP_CANCELED:
6402         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6403                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6404                         break;
6405                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6406                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6407                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6408                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6409                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6410                 break;
6411
6412         case CPU_DEAD:
6413         case CPU_DEAD_FROZEN:
6414                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6415                 migrate_live_tasks(cpu);
6416                 rq = cpu_rq(cpu);
6417                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6418                 rq->migration_thread = NULL;
6419                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6420                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6421                 update_rq_clock(rq);
6422                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6423                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6424                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6425                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6426                 migrate_dead_tasks(cpu);
6427                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6428                 cpuset_unlock();
6429                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6430                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6431
6432                 /*
6433                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6434                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6435                  * the requestors.
6436                  */
6437                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6438                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6439                         struct migration_req *req;
6440
6441                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6442                                          struct migration_req, list);
6443                         list_del_init(&req->list);
6444                         complete(&req->done);
6445                 }
6446                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6447                 break;
6448
6449         case CPU_DYING:
6450         case CPU_DYING_FROZEN:
6451                 /* Update our root-domain */
6452                 rq = cpu_rq(cpu);
6453                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6454                 if (rq->rd) {
6455                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6456                         set_rq_offline(rq);
6457                 }
6458                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6459                 break;
6460 #endif
6461         }
6462         return NOTIFY_OK;
6463 }
6464
6465 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6466  * happens before everything else.
6467  */
6468 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6469         .notifier_call = migration_call,
6470         .priority = 10
6471 };
6472
6473 void __init migration_init(void)
6474 {
6475         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6476         int err;
6477
6478         /* Start one for the boot CPU: */
6479         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6480         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6481         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6482         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6483 }
6484 #endif
6485
6486 #ifdef CONFIG_SMP
6487
6488 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6489
6490 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6491 {
6492         switch (lvl) {
6493         case SD_LV_NONE:
6494                         return "NONE";
6495         case SD_LV_SIBLING:
6496                         return "SIBLING";
6497         case SD_LV_MC:
6498                         return "MC";
6499         case SD_LV_CPU:
6500                         return "CPU";
6501         case SD_LV_NODE:
6502                         return "NODE";
6503         case SD_LV_ALLNODES:
6504                         return "ALLNODES";
6505         case SD_LV_MAX:
6506                         return "MAX";
6507
6508         }
6509         return "MAX";
6510 }
6511
6512 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6513                                   cpumask_t *groupmask)
6514 {
6515         struct sched_group *group = sd->groups;
6516         char str[256];
6517
6518         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6519         cpus_clear(*groupmask);
6520
6521         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6522
6523         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6524                 printk("does not load-balance\n");
6525                 if (sd->parent)
6526                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6527                                         " has parent");
6528                 return -1;
6529         }
6530
6531         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6532                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6533
6534         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6535                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6536                                 "CPU%d\n", cpu);
6537         }
6538         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6539                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6540                                 " CPU%d\n", cpu);
6541         }
6542
6543         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6544         do {
6545                 if (!group) {
6546                         printk("\n");
6547                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6548                         break;
6549                 }
6550
6551                 if (!group->__cpu_power) {
6552                         printk(KERN_CONT "\n");
6553                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6554                                         "set\n");
6555                         break;
6556                 }
6557
6558                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6559                         printk(KERN_CONT "\n");
6560                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6561                         break;
6562                 }
6563
6564                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6565                         printk(KERN_CONT "\n");
6566                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6567                         break;
6568                 }
6569
6570                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6571
6572                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6573                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6574
6575                 group = group->next;
6576         } while (group != sd->groups);
6577         printk(KERN_CONT "\n");
6578
6579         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6580                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6581
6582         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6583                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6584                         "of domain->span\n");
6585         return 0;
6586 }
6587
6588 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6589 {
6590         cpumask_t *groupmask;
6591         int level = 0;
6592
6593         if (!sd) {
6594                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6595                 return;
6596         }
6597
6598         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6599
6600         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6601         if (!groupmask) {
6602                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6603                 return;
6604         }
6605
6606         for (;;) {
6607                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6608                         break;
6609                 level++;
6610                 sd = sd->parent;
6611                 if (!sd)
6612                         break;
6613         }
6614         kfree(groupmask);
6615 }
6616 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6617 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6618 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6619
6620 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6621 {
6622         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6623                 return 1;
6624
6625         /* Following flags need at least 2 groups */
6626         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6627                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6628                          SD_BALANCE_FORK |
6629                          SD_BALANCE_EXEC |
6630                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6631                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6632                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6633                         return 0;
6634         }
6635
6636         /* Following flags don't use groups */
6637         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6638                          SD_WAKE_AFFINE |
6639                          SD_WAKE_BALANCE))
6640                 return 0;
6641
6642         return 1;
6643 }
6644
6645 static int
6646 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6647 {
6648         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6649
6650         if (sd_degenerate(parent))
6651                 return 1;
6652
6653         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6654                 return 0;
6655
6656         /* Does parent contain flags not in child? */
6657         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6658         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6659                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6660         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6661         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6662                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6663                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6664                                 SD_BALANCE_FORK |
6665                                 SD_BALANCE_EXEC |
6666                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6667                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6668         }
6669         if (~cflags & pflags)
6670                 return 0;
6671
6672         return 1;
6673 }
6674
6675 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6676 {
6677         unsigned long flags;
6678
6679         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6680
6681         if (rq->rd) {
6682                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6683
6684                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6685                         set_rq_offline(rq);
6686
6687                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6688
6689                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6690                         kfree(old_rd);
6691         }
6692
6693         atomic_inc(&rd->refcount);
6694         rq->rd = rd;
6695
6696         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6697         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6698                 set_rq_online(rq);
6699
6700         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6701 }
6702
6703 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6704 {
6705         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6706
6707         cpus_clear(rd->span);
6708         cpus_clear(rd->online);
6709
6710         cpupri_init(&rd->cpupri);
6711 }
6712
6713 static void init_defrootdomain(void)
6714 {
6715         init_rootdomain(&def_root_domain);
6716         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6717 }
6718
6719 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6720 {
6721         struct root_domain *rd;
6722
6723         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6724         if (!rd)
6725                 return NULL;
6726
6727         init_rootdomain(rd);
6728
6729         return rd;
6730 }
6731
6732 /*
6733  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6734  * hold the hotplug lock.
6735  */
6736 static void
6737 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6738 {
6739         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6740         struct sched_domain *tmp;
6741
6742         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6743         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6744                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6745                 if (!parent)
6746                         break;
6747                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6748                         tmp->parent = parent->parent;
6749                         if (parent->parent)
6750                                 parent->parent->child = tmp;
6751                 }
6752         }
6753
6754         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6755                 sd = sd->parent;
6756                 if (sd)
6757                         sd->child = NULL;
6758         }
6759
6760         sched_domain_debug(sd, cpu);
6761
6762         rq_attach_root(rq, rd);
6763         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6764 }
6765
6766 /* cpus with isolated domains */
6767 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6768
6769 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6770 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6771 {
6772         int ints[NR_CPUS], i;
6773
6774         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6775         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6776         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6777                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6778                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6779         return 1;
6780 }
6781
6782 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6783
6784 /*
6785  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6786  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6787  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6788  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6789  *
6790  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6791  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6792  * and ->cpu_power to 0.
6793  */
6794 static void
6795 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6796                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6797                                         struct sched_group **sg,
6798                                         cpumask_t *tmpmask),
6799                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6800 {
6801         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6802         int i;
6803
6804         cpus_clear(*covered);
6805
6806         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6807                 struct sched_group *sg;
6808                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6809                 int j;
6810
6811                 if (cpu_isset(i, *covered))
6812                         continue;
6813
6814                 cpus_clear(sg->cpumask);
6815                 sg->__cpu_power = 0;
6816
6817                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6818                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6819                                 continue;
6820
6821                         cpu_set(j, *covered);
6822                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6823                 }
6824                 if (!first)
6825                         first = sg;
6826                 if (last)
6827                         last->next = sg;
6828                 last = sg;
6829         }
6830         last->next = first;
6831 }
6832
6833 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6834
6835 #ifdef CONFIG_NUMA
6836
6837 /**
6838  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6839  * @node: node whose sched_domain we're building
6840  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6841  *
6842  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6843  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6844  *
6845  * Should use nodemask_t.
6846  */
6847 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6848 {
6849         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6850
6851         min_val = INT_MAX;
6852
6853         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6854                 /* Start at @node */
6855                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6856
6857                 if (!nr_cpus_node(n))
6858                         continue;
6859
6860                 /* Skip already used nodes */
6861                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6862                         continue;
6863
6864                 /* Simple min distance search */
6865                 val = node_distance(node, n);
6866
6867                 if (val < min_val) {
6868                         min_val = val;
6869                         best_node = n;
6870                 }
6871         }
6872
6873         node_set(best_node, *used_nodes);
6874         return best_node;
6875 }
6876
6877 /**
6878  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6879  * @node: node whose cpumask we're constructing
6880  * @span: resulting cpumask
6881  *
6882  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6883  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6884  * out optimally.
6885  */
6886 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6887 {
6888         nodemask_t used_nodes;
6889         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6890         int i;
6891
6892         cpus_clear(*span);
6893         nodes_clear(used_nodes);
6894
6895         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6896         node_set(node, used_nodes);
6897
6898         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6899                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6900
6901                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6902                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6903         }
6904 }
6905 #endif /* CONFIG_NUMA */
6906
6907 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6908
6909 /*
6910  * SMT sched-domains:
6911  */
6912 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6913 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6914 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6915
6916 static int
6917 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6918                  cpumask_t *unused)
6919 {
6920         if (sg)
6921                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6922         return cpu;
6923 }
6924 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6925
6926 /*
6927  * multi-core sched-domains:
6928  */
6929 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6930 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6931 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6932 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6933
6934 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6935 static int
6936 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6937                   cpumask_t *mask)
6938 {
6939         int group;
6940
6941         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6942         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6943         group = first_cpu(*mask);
6944         if (sg)
6945                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6946         return group;
6947 }
6948 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6949 static int
6950 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6951                   cpumask_t *unused)
6952 {
6953         if (sg)
6954                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6955         return cpu;
6956 }
6957 #endif
6958
6959 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6960 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6961
6962 static int
6963 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6964                   cpumask_t *mask)
6965 {
6966         int group;
6967 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6968         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6969         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6970         group = first_cpu(*mask);
6971 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6972         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6973         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6974         group = first_cpu(*mask);
6975 #else
6976         group = cpu;
6977 #endif
6978         if (sg)
6979                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6980         return group;
6981 }
6982
6983 #ifdef CONFIG_NUMA
6984 /*
6985  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6986  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6987  * gets dynamically allocated.
6988  */
6989 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6990 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6991
6992 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6993 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6994
6995 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6996                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6997 {
6998         int group;
6999
7000         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7001         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7002         group = first_cpu(*nodemask);
7003
7004         if (sg)
7005                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7006         return group;
7007 }
7008
7009 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7010 {
7011         struct sched_group *sg = group_head;
7012         int j;
7013
7014         if (!sg)
7015                 return;
7016         do {
7017                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7018                         struct sched_domain *sd;
7019
7020                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7021                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7022                                 /*
7023                                  * Only add "power" once for each
7024                                  * physical package.
7025                                  */
7026                                 continue;
7027                         }
7028
7029                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7030                 }
7031                 sg = sg->next;
7032         } while (sg != group_head);
7033 }
7034 #endif /* CONFIG_NUMA */
7035
7036 #ifdef CONFIG_NUMA
7037 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7038 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7039 {
7040         int cpu, i;
7041
7042         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7043                 struct sched_group **sched_group_nodes
7044                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7045
7046                 if (!sched_group_nodes)
7047                         continue;
7048
7049                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7050                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7051
7052                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7053                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7054                         if (cpus_empty(*nodemask))
7055                                 continue;
7056
7057                         if (sg == NULL)
7058                                 continue;
7059                         sg = sg->next;
7060 next_sg:
7061                         oldsg = sg;
7062                         sg = sg->next;
7063                         kfree(oldsg);
7064                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7065                                 goto next_sg;
7066                 }
7067                 kfree(sched_group_nodes);
7068                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7069         }
7070 }
7071 #else /* !CONFIG_NUMA */
7072 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7073 {
7074 }
7075 #endif /* CONFIG_NUMA */
7076
7077 /*
7078  * Initialize sched groups cpu_power.
7079  *
7080  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7081  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7082  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7083  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7084  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7085  * less cpu_power.
7086  *
7087  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7088  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7089  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7090  */
7091 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7092 {
7093         struct sched_domain *child;
7094         struct sched_group *group;
7095
7096         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7097
7098         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7099                 return;
7100
7101         child = sd->child;
7102
7103         sd->groups->__cpu_power = 0;
7104
7105         /*
7106          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7107          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7108          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7109          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7110          * same sched domain.
7111          */
7112         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7113                        (child->flags &
7114                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7115                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7116                 return;
7117         }
7118
7119         /*
7120          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7121          */
7122         group = child->groups;
7123         do {
7124                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7125                 group = group->next;
7126         } while (group != child->groups);
7127 }
7128
7129 /*
7130  * Initializers for schedule domains
7131  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7132  */
7133
7134 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7135 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7136 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7137 {                                                               \
7138         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7139         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7140         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7141 }
7142
7143 SD_INIT_FUNC(CPU)
7144 #ifdef CONFIG_NUMA
7145  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7146  SD_INIT_FUNC(NODE)
7147 #endif
7148 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7149  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7150 #endif
7151 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7152  SD_INIT_FUNC(MC)
7153 #endif
7154
7155 /*
7156  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7157  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7158  * if the amount of space is significant.
7159  */
7160 struct allmasks {
7161         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7162         union {
7163                 cpumask_t nodemask;
7164                 cpumask_t this_sibling_map;
7165                 cpumask_t this_core_map;
7166         };
7167         cpumask_t send_covered;
7168
7169 #ifdef CONFIG_NUMA
7170         cpumask_t domainspan;
7171         cpumask_t covered;
7172         cpumask_t notcovered;
7173 #endif
7174 };
7175
7176 #if     NR_CPUS > 128
7177 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7178 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7179 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7180 #else
7181 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7182 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7183 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7184 #endif
7185
7186 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7187                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7188
7189 static int default_relax_domain_level = -1;
7190
7191 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7192 {
7193         unsigned long val;
7194
7195         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7196         if (val < SD_LV_MAX)
7197                 default_relax_domain_level = val;
7198
7199         return 1;
7200 }
7201 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7202
7203 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7204                                  struct sched_domain_attr *attr)
7205 {
7206         int request;
7207
7208         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7209                 if (default_relax_domain_level < 0)
7210                         return;
7211                 else
7212                         request = default_relax_domain_level;
7213         } else
7214                 request = attr->relax_domain_level;
7215         if (request < sd->level) {
7216                 /* turn off idle balance on this domain */
7217                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7218         } else {
7219                 /* turn on idle balance on this domain */
7220                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7221         }
7222 }
7223
7224 /*
7225  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7226  * to the individual cpus
7227  */
7228 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7229                                  struct sched_domain_attr *attr)
7230 {
7231         int i;
7232         struct root_domain *rd;
7233         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7234         cpumask_t *tmpmask;
7235 #ifdef CONFIG_NUMA
7236         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7237         int sd_allnodes = 0;
7238
7239         /*
7240          * Allocate the per-node list of sched groups
7241          */
7242         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7243                                     GFP_KERNEL);
7244         if (!sched_group_nodes) {
7245                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7246                 return -ENOMEM;
7247         }
7248 #endif
7249
7250         rd = alloc_rootdomain();
7251         if (!rd) {
7252                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7253 #ifdef CONFIG_NUMA
7254                 kfree(sched_group_nodes);
7255 #endif
7256                 return -ENOMEM;
7257         }
7258
7259 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7260         /* get space for all scratch cpumask variables */
7261         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7262         if (!allmasks) {
7263                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7264                 kfree(rd);
7265 #ifdef CONFIG_NUMA
7266                 kfree(sched_group_nodes);
7267 #endif
7268                 return -ENOMEM;
7269         }
7270 #endif
7271         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7272
7273
7274 #ifdef CONFIG_NUMA
7275         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7276 #endif
7277
7278         /*
7279          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7280          */
7281         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7282                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7283                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7284
7285                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7286                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7287
7288 #ifdef CONFIG_NUMA
7289                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7290                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7291                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7292                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7293                         set_domain_attribute(sd, attr);
7294                         sd->span = *cpu_map;
7295                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7296                         p = sd;
7297                         sd_allnodes = 1;
7298                 } else
7299                         p = NULL;
7300
7301                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7302                 SD_INIT(sd, NODE);
7303                 set_domain_attribute(sd, attr);
7304                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7305                 sd->parent = p;
7306                 if (p)
7307                         p->child = sd;
7308                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7309 #endif
7310
7311                 p = sd;
7312                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7313                 SD_INIT(sd, CPU);
7314                 set_domain_attribute(sd, attr);
7315                 sd->span = *nodemask;
7316                 sd->parent = p;
7317                 if (p)
7318                         p->child = sd;
7319                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7320
7321 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7322                 p = sd;
7323                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7324                 SD_INIT(sd, MC);
7325                 set_domain_attribute(sd, attr);
7326                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7327                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7328                 sd->parent = p;
7329                 p->child = sd;
7330                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7331 #endif
7332
7333 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7334                 p = sd;
7335                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7336                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7337                 set_domain_attribute(sd, attr);
7338                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7339                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7340                 sd->parent = p;
7341                 p->child = sd;
7342                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7343 #endif
7344         }
7345
7346 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7347         /* Set up CPU (sibling) groups */
7348         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7349                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7350                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7351
7352                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7353                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7354                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7355                         continue;
7356
7357                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7358                                         &cpu_to_cpu_group,
7359                                         send_covered, tmpmask);
7360         }
7361 #endif
7362
7363 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7364         /* Set up multi-core groups */
7365         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7366                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7367                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7368
7369                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7370                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7371                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7372                         continue;
7373
7374                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7375                                         &cpu_to_core_group,
7376                                         send_covered, tmpmask);
7377         }
7378 #endif
7379
7380         /* Set up physical groups */
7381         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7382                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7383                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7384
7385                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7386                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7387                 if (cpus_empty(*nodemask))
7388                         continue;
7389
7390                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7391                                         &cpu_to_phys_group,
7392                                         send_covered, tmpmask);
7393         }
7394
7395 #ifdef CONFIG_NUMA
7396         /* Set up node groups */
7397         if (sd_allnodes) {
7398                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7399
7400                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7401                                         &cpu_to_allnodes_group,
7402                                         send_covered, tmpmask);
7403         }
7404
7405         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7406                 /* Set up node groups */
7407                 struct sched_group *sg, *prev;
7408                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7409                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7410                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7411                 int j;
7412
7413                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7414                 cpus_clear(*covered);
7415
7416                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7417                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7418                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7419                         continue;
7420                 }
7421
7422                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7423                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7424
7425                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7426                 if (!sg) {
7427                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7428                                 "node %d\n", i);
7429                         goto error;
7430                 }
7431                 sched_group_nodes[i] = sg;
7432                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7433                         struct sched_domain *sd;
7434
7435                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7436                         sd->groups = sg;
7437                 }
7438                 sg->__cpu_power = 0;
7439                 sg->cpumask = *nodemask;
7440                 sg->next = sg;
7441                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7442                 prev = sg;
7443
7444                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7445                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7446                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7447                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7448
7449                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7450                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7451                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7452                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7453                                 break;
7454
7455                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7456                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7457                                 continue;
7458
7459                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7460                                           GFP_KERNEL, i);
7461                         if (!sg) {
7462                                 printk(KERN_WARNING
7463                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7464                                 goto error;
7465                         }
7466                         sg->__cpu_power = 0;
7467                         sg->cpumask = *tmpmask;
7468                         sg->next = prev->next;
7469                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7470                         prev->next = sg;
7471                         prev = sg;
7472                 }
7473         }
7474 #endif
7475
7476         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7477 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7478         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7479                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7480
7481                 init_sched_groups_power(i, sd);
7482         }
7483 #endif
7484 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7485         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7486                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7487
7488                 init_sched_groups_power(i, sd);
7489         }
7490 #endif
7491
7492         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7493                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7494
7495                 init_sched_groups_power(i, sd);
7496         }
7497
7498 #ifdef CONFIG_NUMA
7499         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7500                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7501
7502         if (sd_allnodes) {
7503                 struct sched_group *sg;
7504
7505                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7506                                                                 tmpmask);
7507                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7508         }
7509 #endif
7510
7511         /* Attach the domains */
7512         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7513                 struct sched_domain *sd;
7514 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7515                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7516 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7517                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7518 #else
7519                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7520 #endif
7521                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7522         }
7523
7524         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7525         return 0;
7526
7527 #ifdef CONFIG_NUMA
7528 error:
7529         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7530         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7531         return -ENOMEM;
7532 #endif
7533 }
7534
7535 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7536 {
7537         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7538 }
7539
7540 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7541 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7542 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7543                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7544
7545 /*
7546  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7547  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7548  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7549  */
7550 static cpumask_t fallback_doms;
7551
7552 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7553 {
7554 }
7555
7556 /*
7557  * Free current domain masks.
7558  * Called after all cpus are attached to NULL domain.
7559  */
7560 static void free_sched_domains(void)
7561 {
7562         ndoms_cur = 0;
7563         if (doms_cur != &fallback_doms)
7564                 kfree(doms_cur);
7565         doms_cur = &fallback_doms;
7566 }
7567
7568 /*
7569  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7570  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7571  * exclude other special cases in the future.
7572  */
7573 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7574 {
7575         int err;
7576
7577         arch_update_cpu_topology();
7578         ndoms_cur = 1;
7579         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7580         if (!doms_cur)
7581                 doms_cur = &fallback_doms;
7582         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7583         dattr_cur = NULL;
7584         err = build_sched_domains(doms_cur);
7585         register_sched_domain_sysctl();
7586
7587         return err;
7588 }
7589
7590 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7591                                        cpumask_t *tmpmask)
7592 {
7593         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7594 }
7595
7596 /*
7597  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7598  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7599  */
7600 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7601 {
7602         cpumask_t tmpmask;
7603         int i;
7604
7605         unregister_sched_domain_sysctl();
7606
7607         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7608                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7609         synchronize_sched();
7610         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7611 }
7612
7613 /* handle null as "default" */
7614 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7615                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7616 {
7617         struct sched_domain_attr tmp;
7618
7619         /* fast path */
7620         if (!new && !cur)
7621                 return 1;
7622
7623         tmp = SD_ATTR_INIT;
7624         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7625                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7626                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7627 }
7628
7629 /*
7630  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7631  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7632  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7633  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7634  *
7635  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7636  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7637  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7638  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7639  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7640  * it as it is.
7641  *
7642  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7643  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7644  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7645  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7646  * 'fallback_doms'.
7647  *
7648  * Call with hotplug lock held
7649  */
7650 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7651                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7652 {
7653         int i, j;
7654
7655         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7656
7657         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7658         unregister_sched_domain_sysctl();
7659
7660         if (doms_new == NULL) {
7661                 ndoms_new = 1;
7662                 doms_new = &fallback_doms;
7663                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7664                 dattr_new = NULL;
7665         }
7666
7667         /* Destroy deleted domains */
7668         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7669                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7670                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7671                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7672                                 goto match1;
7673                 }
7674                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7675                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7676 match1:
7677                 ;
7678         }
7679
7680         /* Build new domains */
7681         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7682                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7683                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7684                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7685                                 goto match2;
7686                 }
7687                 /* no match - add a new doms_new */
7688                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7689                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7690 match2:
7691                 ;
7692         }
7693
7694         /* Remember the new sched domains */
7695         if (doms_cur != &fallback_doms)
7696                 kfree(doms_cur);
7697         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7698         doms_cur = doms_new;
7699         dattr_cur = dattr_new;
7700         ndoms_cur = ndoms_new;
7701
7702         register_sched_domain_sysctl();
7703
7704         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7705 }
7706
7707 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7708 int arch_reinit_sched_domains(void)
7709 {
7710         int err;
7711
7712         get_online_cpus();
7713         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7714         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7715         free_sched_domains();
7716         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7717         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7718         put_online_cpus();
7719
7720         return err;
7721 }
7722
7723 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7724 {
7725         int ret;
7726
7727         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7728                 return -EINVAL;
7729
7730         if (smt)
7731                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7732         else
7733                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7734
7735         ret = arch_reinit_sched_domains();
7736
7737         return ret ? ret : count;
7738 }
7739
7740 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7741 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7742 {
7743         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7744 }
7745 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7746                                             const char *buf, size_t count)
7747 {
7748         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7749 }
7750 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7751                    sched_mc_power_savings_store);
7752 #endif
7753
7754 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7755 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7756 {
7757         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7758 }
7759 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7760                                              const char *buf, size_t count)
7761 {
7762         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7763 }
7764 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7765                    sched_smt_power_savings_store);
7766 #endif
7767
7768 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7769 {
7770         int err = 0;
7771
7772 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7773         if (smt_capable())
7774                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7775                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7776 #endif
7777 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7778         if (!err && mc_capable())
7779                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7780                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7781 #endif
7782         return err;
7783 }
7784 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7785
7786 /*
7787  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7788  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7789  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7790  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7791  */
7792 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7793                                 unsigned long action, void *hcpu)
7794 {
7795         int cpu = (int)(long)hcpu;
7796
7797         switch (action) {
7798         case CPU_DOWN_PREPARE:
7799         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7800                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7801                 /* fall-through */
7802         case CPU_UP_PREPARE:
7803         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7804                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7805                 free_sched_domains();
7806                 return NOTIFY_OK;
7807
7808
7809         case CPU_DOWN_FAILED:
7810         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7811         case CPU_ONLINE:
7812         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7813                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7814                 /* fall-through */
7815         case CPU_UP_CANCELED:
7816         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7817         case CPU_DEAD:
7818         case CPU_DEAD_FROZEN:
7819                 /*
7820                  * Fall through and re-initialise the domains.
7821                  */
7822                 break;
7823         default:
7824                 return NOTIFY_DONE;
7825         }
7826
7827 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7828         /*
7829          * Create default domain partitioning if cpusets are disabled.
7830          * Otherwise we let cpusets rebuild the domains based on the
7831          * current setup.
7832          */
7833
7834         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7835         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7836 #endif
7837
7838         return NOTIFY_OK;
7839 }
7840
7841 void __init sched_init_smp(void)
7842 {
7843         cpumask_t non_isolated_cpus;
7844
7845 #if defined(CONFIG_NUMA)
7846         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7847                                                                 GFP_KERNEL);
7848         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7849 #endif
7850         get_online_cpus();
7851         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7852         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7853         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7854         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7855                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7856         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7857         put_online_cpus();
7858         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7859         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7860         init_hrtick();
7861
7862         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7863         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7864                 BUG();
7865         sched_init_granularity();
7866 }
7867 #else
7868 void __init sched_init_smp(void)
7869 {
7870         sched_init_granularity();
7871 }
7872 #endif /* CONFIG_SMP */
7873
7874 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7875 {
7876         return in_lock_functions(addr) ||
7877                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7878                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7879 }
7880
7881 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7882 {
7883         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7884         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7886         cfs_rq->rq = rq;
7887 #endif
7888         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7889 }
7890
7891 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7892 {
7893         struct rt_prio_array *array;
7894         int i;
7895
7896         array = &rt_rq->active;
7897         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7898                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7899                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7900         }
7901         /* delimiter for bitsearch: */
7902         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7903
7904 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7905         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7906 #endif
7907 #ifdef CONFIG_SMP
7908         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7909         rt_rq->overloaded = 0;
7910 #endif
7911
7912         rt_rq->rt_time = 0;
7913         rt_rq->rt_throttled = 0;
7914         rt_rq->rt_runtime = 0;
7915         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7916
7917 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7918         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7919         rt_rq->rq = rq;
7920 #endif
7921 }
7922
7923 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7924 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7925                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7926                                 struct sched_entity *parent)
7927 {
7928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7929         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7930         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7931         cfs_rq->tg = tg;
7932         if (add)
7933                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7934
7935         tg->se[cpu] = se;
7936         /* se could be NULL for init_task_group */
7937         if (!se)
7938                 return;
7939
7940         if (!parent)
7941                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7942         else
7943                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7944
7945         se->my_q = cfs_rq;
7946         se->load.weight = tg->shares;
7947         se->load.inv_weight = 0;
7948         se->parent = parent;
7949 }
7950 #endif
7951
7952 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7953 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7954                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7955                 struct sched_rt_entity *parent)
7956 {
7957         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7958
7959         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7960         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7961         rt_rq->tg = tg;
7962         rt_rq->rt_se = rt_se;
7963         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7964         if (add)
7965                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7966
7967         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7968         if (!rt_se)
7969                 return;
7970
7971         if (!parent)
7972                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7973         else
7974                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7975
7976         rt_se->my_q = rt_rq;
7977         rt_se->parent = parent;
7978         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7979 }
7980 #endif
7981
7982 void __init sched_init(void)
7983 {
7984         int i, j;
7985         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7986
7987 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7988         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7989 #endif
7990 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7991         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7992 #endif
7993 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7994         alloc_size *= 2;
7995 #endif
7996         /*
7997          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7998          * we use alloc_bootmem().
7999          */
8000         if (alloc_size) {
8001                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8002
8003 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8004                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8005                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8006
8007                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8008                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8009
8010 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8011                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8012                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8013
8014                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8015                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8016 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8017 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8018 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8019                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8020                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8021
8022                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8023                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8024
8025 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8026                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8027                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8028
8029                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8030                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8031 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8032 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8033         }
8034
8035 #ifdef CONFIG_SMP
8036         init_aggregate();
8037         init_defrootdomain();
8038 #endif
8039
8040         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8041                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8042
8043 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8044         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8045                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8046 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8047         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8048                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8049 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8050 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8051
8052 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8053         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8054         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8055
8056 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8057         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8058         init_task_group.parent = &root_task_group;
8059         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8060 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8061 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8062
8063         for_each_possible_cpu(i) {
8064                 struct rq *rq;
8065
8066                 rq = cpu_rq(i);
8067                 spin_lock_init(&rq->lock);
8068                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8069                 rq->nr_running = 0;
8070                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8071                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8072 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8073                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8074                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8075 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8076                 /*
8077                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8078                  *
8079                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8080                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8081                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8082                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8083                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8084                  * (se->load.weight).
8085                  *
8086                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8087                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8088                  * then A0's share of the cpu resource is:
8089                  *
8090                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8091                  *
8092                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8093                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8094                  */
8095                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8096 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8097                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8098                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8099                 /*
8100                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8101                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8102                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8103                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8104                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8105                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8106                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8107                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8108                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8109                  */
8110                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8111                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8112                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8113                                 root_task_group.se[i]);
8114
8115 #endif
8116 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8117
8118                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8119 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8120                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8121 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8122                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8123 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8124                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8125                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8126                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8127                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8128                                 root_task_group.rt_se[i]);
8129 #endif
8130 #endif
8131
8132                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8133                         rq->cpu_load[j] = 0;
8134 #ifdef CONFIG_SMP
8135                 rq->sd = NULL;
8136                 rq->rd = NULL;
8137                 rq->active_balance = 0;
8138                 rq->next_balance = jiffies;
8139                 rq->push_cpu = 0;
8140                 rq->cpu = i;
8141                 rq->online = 0;
8142                 rq->migration_thread = NULL;
8143                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8144                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8145 #endif
8146                 init_rq_hrtick(rq);
8147                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8148         }
8149
8150         set_load_weight(&init_task);
8151
8152 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8153         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8154 #endif
8155
8156 #ifdef CONFIG_SMP
8157         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8158 #endif
8159
8160 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8161         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8162 #endif
8163
8164         /*
8165          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8166          */
8167         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8168         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8169
8170         /*
8171          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8172          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8173          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8174          * when this runqueue becomes "idle".
8175          */
8176         init_idle(current, smp_processor_id());
8177         /*
8178          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8179          */
8180         current->sched_class = &fair_sched_class;
8181
8182         scheduler_running = 1;
8183 }
8184
8185 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8186 void __might_sleep(char *file, int line)
8187 {
8188 #ifdef in_atomic
8189         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8190
8191         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8192             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8193                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8194                         return;
8195                 prev_jiffy = jiffies;
8196                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8197                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8198                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8199                         in_atomic(), irqs_disabled());
8200                 debug_show_held_locks(current);
8201                 if (irqs_disabled())
8202                         print_irqtrace_events(current);
8203                 dump_stack();
8204         }
8205 #endif
8206 }
8207 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8208 #endif
8209
8210 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8211 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8212 {
8213         int on_rq;
8214
8215         update_rq_clock(rq);
8216         on_rq = p->se.on_rq;
8217         if (on_rq)
8218                 deactivate_task(rq, p, 0);
8219         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8220         if (on_rq) {
8221                 activate_task(rq, p, 0);
8222                 resched_task(rq->curr);
8223         }
8224 }
8225
8226 void normalize_rt_tasks(void)
8227 {
8228         struct task_struct *g, *p;
8229         unsigned long flags;
8230         struct rq *rq;
8231
8232         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8233         do_each_thread(g, p) {
8234                 /*
8235                  * Only normalize user tasks:
8236                  */
8237                 if (!p->mm)
8238                         continue;
8239
8240                 p->se.exec_start                = 0;
8241 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8242                 p->se.wait_start                = 0;
8243                 p->se.sleep_start               = 0;
8244                 p->se.block_start               = 0;
8245 #endif
8246
8247                 if (!rt_task(p)) {
8248                         /*
8249                          * Renice negative nice level userspace
8250                          * tasks back to 0:
8251                          */
8252                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8253                                 set_user_nice(p, 0);
8254                         continue;
8255                 }
8256
8257                 spin_lock(&p->pi_lock);
8258                 rq = __task_rq_lock(p);
8259
8260                 normalize_task(rq, p);
8261
8262                 __task_rq_unlock(rq);
8263                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8264         } while_each_thread(g, p);
8265
8266         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8267 }
8268
8269 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8270
8271 #ifdef CONFIG_IA64
8272 /*
8273  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8274  *
8275  * They can only be called when the whole system has been
8276  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8277  * activity can take place. Using them for anything else would
8278  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8279  * under any other configuration.
8280  */
8281
8282 /**
8283  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8284  * @cpu: the processor in question.
8285  *
8286  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8287  */
8288 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8289 {
8290         return cpu_curr(cpu);
8291 }
8292
8293 /**
8294  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8295  * @cpu: the processor in question.
8296  * @p: the task pointer to set.
8297  *
8298  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8299  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8300  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8301  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8302  * and caller must save the original value of the current task (see
8303  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8304  * re-starting the system.
8305  *
8306  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8307  */
8308 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8309 {
8310         cpu_curr(cpu) = p;
8311 }
8312
8313 #endif
8314
8315 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8316 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8317 {
8318         int i;
8319
8320         for_each_possible_cpu(i) {
8321                 if (tg->cfs_rq)
8322                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8323                 if (tg->se)
8324                         kfree(tg->se[i]);
8325         }
8326
8327         kfree(tg->cfs_rq);
8328         kfree(tg->se);
8329 }
8330
8331 static
8332 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8333 {
8334         struct cfs_rq *cfs_rq;
8335         struct sched_entity *se, *parent_se;
8336         struct rq *rq;
8337         int i;
8338
8339         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8340         if (!tg->cfs_rq)
8341                 goto err;
8342         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8343         if (!tg->se)
8344                 goto err;
8345
8346         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8347
8348         for_each_possible_cpu(i) {
8349                 rq = cpu_rq(i);
8350
8351                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8352                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8353                 if (!cfs_rq)
8354                         goto err;
8355
8356                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8357                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8358                 if (!se)
8359                         goto err;
8360
8361                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8362                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8363         }
8364
8365         return 1;
8366
8367  err:
8368         return 0;
8369 }
8370
8371 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8372 {
8373         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8374                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8375 }
8376
8377 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8378 {
8379         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8380 }
8381 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8382 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8383 {
8384 }
8385
8386 static inline
8387 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8388 {
8389         return 1;
8390 }
8391
8392 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8393 {
8394 }
8395
8396 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8397 {
8398 }
8399 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8400
8401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8402 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8403 {
8404         int i;
8405
8406         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8407
8408         for_each_possible_cpu(i) {
8409                 if (tg->rt_rq)
8410                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8411                 if (tg->rt_se)
8412                         kfree(tg->rt_se[i]);
8413         }
8414
8415         kfree(tg->rt_rq);
8416         kfree(tg->rt_se);
8417 }
8418
8419 static
8420 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8421 {
8422         struct rt_rq *rt_rq;
8423         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8424         struct rq *rq;
8425         int i;
8426
8427         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8428         if (!tg->rt_rq)
8429                 goto err;
8430         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8431         if (!tg->rt_se)
8432                 goto err;
8433
8434         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8435                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8436
8437         for_each_possible_cpu(i) {
8438                 rq = cpu_rq(i);
8439
8440                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8441                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8442                 if (!rt_rq)
8443                         goto err;
8444
8445                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8446                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8447                 if (!rt_se)
8448                         goto err;
8449
8450                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8451                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8452         }
8453
8454         return 1;
8455
8456  err:
8457         return 0;
8458 }
8459
8460 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8461 {
8462         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8463                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8464 }
8465
8466 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8467 {
8468         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8469 }
8470 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8471 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8472 {
8473 }
8474
8475 static inline
8476 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8477 {
8478         return 1;
8479 }
8480
8481 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8482 {
8483 }
8484
8485 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8486 {
8487 }
8488 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8489
8490 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8491 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8492 {
8493         free_fair_sched_group(tg);
8494         free_rt_sched_group(tg);
8495         kfree(tg);
8496 }
8497
8498 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8499 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8500 {
8501         struct task_group *tg;
8502         unsigned long flags;
8503         int i;
8504
8505         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8506         if (!tg)
8507                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8508
8509         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8510                 goto err;
8511
8512         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8513                 goto err;
8514
8515         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8516         for_each_possible_cpu(i) {
8517                 register_fair_sched_group(tg, i);
8518                 register_rt_sched_group(tg, i);
8519         }
8520         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8521
8522         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8523
8524         tg->parent = parent;
8525         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8526         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8527         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8528
8529         return tg;
8530
8531 err:
8532         free_sched_group(tg);
8533         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8534 }
8535
8536 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8537 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8538 {
8539         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8540         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8541 }
8542
8543 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8544 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8545 {
8546         unsigned long flags;
8547         int i;
8548
8549         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8550         for_each_possible_cpu(i) {
8551                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8552                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8553         }
8554         list_del_rcu(&tg->list);
8555         list_del_rcu(&tg->siblings);
8556         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8557
8558         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8559         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8560 }
8561
8562 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8563  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8564  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8565  *      reflect its new group.
8566  */
8567 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8568 {
8569         int on_rq, running;
8570         unsigned long flags;
8571         struct rq *rq;
8572
8573         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8574
8575         update_rq_clock(rq);
8576
8577         running = task_current(rq, tsk);
8578         on_rq = tsk->se.on_rq;
8579
8580         if (on_rq)
8581                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8582         if (unlikely(running))
8583                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8584
8585         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8586
8587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8588         if (tsk->sched_class->moved_group)
8589                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8590 #endif
8591
8592         if (unlikely(running))
8593                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8594         if (on_rq)
8595                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8596
8597         task_rq_unlock(rq, &flags);
8598 }
8599 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8600
8601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8602 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8603 {
8604         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8605         int on_rq;
8606
8607         on_rq = se->on_rq;
8608         if (on_rq)
8609                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8610
8611         se->load.weight = shares;
8612         se->load.inv_weight = 0;
8613
8614         if (on_rq)
8615                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8616 }
8617
8618 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8619 {
8620         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8621         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8622         unsigned long flags;
8623
8624         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8625         __set_se_shares(se, shares);
8626         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8627 }
8628
8629 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8630
8631 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8632 {
8633         int i;
8634         unsigned long flags;
8635
8636         /*
8637          * We can't change the weight of the root cgroup.
8638          */
8639         if (!tg->se[0])
8640                 return -EINVAL;
8641
8642         if (shares < MIN_SHARES)
8643                 shares = MIN_SHARES;
8644         else if (shares > MAX_SHARES)
8645                 shares = MAX_SHARES;
8646
8647         mutex_lock(&shares_mutex);
8648         if (tg->shares == shares)
8649                 goto done;
8650
8651         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8652         for_each_possible_cpu(i)
8653                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8654         list_del_rcu(&tg->siblings);
8655         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8656
8657         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8658         synchronize_sched();
8659
8660         /*
8661          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8662          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8663          */
8664         tg->shares = shares;
8665         for_each_possible_cpu(i) {
8666                 /*
8667                  * force a rebalance
8668                  */
8669                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8670                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8671         }
8672
8673         /*
8674          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8675          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8676          */
8677         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8678         for_each_possible_cpu(i)
8679                 register_fair_sched_group(tg, i);
8680         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8681         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8682 done:
8683         mutex_unlock(&shares_mutex);
8684         return 0;
8685 }
8686
8687 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8688 {
8689         return tg->shares;
8690 }
8691 #endif
8692
8693 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8694 /*
8695  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8696  */
8697 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8698
8699 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8700 {
8701         if (runtime == RUNTIME_INF)
8702                 return 1ULL << 16;
8703
8704         return div64_u64(runtime << 16, period);
8705 }
8706
8707 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8708 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8709 {
8710         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8711         unsigned long total = 0;
8712
8713         if (!parent) {
8714                 if (global_rt_period() < period)
8715                         return 0;
8716
8717                 return to_ratio(period, runtime) <
8718                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8719         }
8720
8721         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8722                 return 0;
8723
8724         rcu_read_lock();
8725         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8726                 if (tgi == tg)
8727                         continue;
8728
8729                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8730                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8731         }
8732         rcu_read_unlock();
8733
8734         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8735                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8736                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8737 }
8738 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8739 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8740 {
8741         struct task_group *tgi;
8742         unsigned long total = 0;
8743         unsigned long global_ratio =
8744                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8745
8746         rcu_read_lock();
8747         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8748                 if (tgi == tg)
8749                         continue;
8750
8751                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8752                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8753         }
8754         rcu_read_unlock();
8755
8756         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8757 }
8758 #endif
8759
8760 /* Must be called with tasklist_lock held */
8761 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8762 {
8763         struct task_struct *g, *p;
8764         do_each_thread(g, p) {
8765                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8766                         return 1;
8767         } while_each_thread(g, p);
8768         return 0;
8769 }
8770
8771 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8772                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8773 {
8774         int i, err = 0;
8775
8776         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8777         read_lock(&tasklist_lock);
8778         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8779                 err = -EBUSY;
8780                 goto unlock;
8781         }
8782         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8783                 err = -EINVAL;
8784                 goto unlock;
8785         }
8786
8787         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8788         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8789         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8790
8791         for_each_possible_cpu(i) {
8792                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8793
8794                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8795                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8796                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8797         }
8798         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8799  unlock:
8800         read_unlock(&tasklist_lock);
8801         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8802
8803         return err;
8804 }
8805
8806 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8807 {
8808         u64 rt_runtime, rt_period;
8809
8810         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8811         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8812         if (rt_runtime_us < 0)
8813                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8814
8815         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8816 }
8817
8818 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8819 {
8820         u64 rt_runtime_us;
8821
8822         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8823                 return -1;
8824
8825         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8826         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8827         return rt_runtime_us;
8828 }
8829
8830 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8831 {
8832         u64 rt_runtime, rt_period;
8833
8834         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8835         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8836
8837         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8838 }
8839
8840 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8841 {
8842         u64 rt_period_us;
8843
8844         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8845         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8846         return rt_period_us;
8847 }
8848
8849 static int sched_rt_global_constraints(void)
8850 {
8851         struct task_group *tg = &root_task_group;
8852         u64 rt_runtime, rt_period;
8853         int ret = 0;
8854
8855         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8856         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8857
8858         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8859         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8860                 ret = -EINVAL;
8861         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8862
8863         return ret;
8864 }
8865 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8866 static int sched_rt_global_constraints(void)
8867 {
8868         unsigned long flags;
8869         int i;
8870
8871         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8872         for_each_possible_cpu(i) {
8873                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8874
8875                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8876                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8877                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8878         }
8879         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8880
8881         return 0;
8882 }
8883 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8884
8885 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8886                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8887                 loff_t *ppos)
8888 {
8889         int ret;
8890         int old_period, old_runtime;
8891         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8892
8893         mutex_lock(&mutex);
8894         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8895         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8896
8897         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8898
8899         if (!ret && write) {
8900                 ret = sched_rt_global_constraints();
8901                 if (ret) {
8902                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8903                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8904                 } else {
8905                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8906                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8907                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8908                 }
8909         }
8910         mutex_unlock(&mutex);
8911
8912         return ret;
8913 }
8914
8915 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8916
8917 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8918 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8919 {
8920         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8921                             struct task_group, css);
8922 }
8923
8924 static struct cgroup_subsys_state *
8925 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8926 {
8927         struct task_group *tg, *parent;
8928
8929         if (!cgrp->parent) {
8930                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8931                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8932                 return &init_task_group.css;
8933         }
8934
8935         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8936         tg = sched_create_group(parent);
8937         if (IS_ERR(tg))
8938                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8939
8940         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8941         tg->css.cgroup = cgrp;
8942
8943         return &tg->css;
8944 }
8945
8946 static void
8947 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8948 {
8949         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8950
8951         sched_destroy_group(tg);
8952 }
8953
8954 static int
8955 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8956                       struct task_struct *tsk)
8957 {
8958 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8959         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8960         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8961                 return -EINVAL;
8962 #else
8963         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8964         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8965                 return -EINVAL;
8966 #endif
8967
8968         return 0;
8969 }
8970
8971 static void
8972 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8973                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8974 {
8975         sched_move_task(tsk);
8976 }
8977
8978 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8979 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8980                                 u64 shareval)
8981 {
8982         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8983 }
8984
8985 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8986 {
8987         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8988
8989         return (u64) tg->shares;
8990 }
8991 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8992
8993 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8994 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8995                                 s64 val)
8996 {
8997         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8998 }
8999
9000 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9001 {
9002         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9003 }
9004
9005 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9006                 u64 rt_period_us)
9007 {
9008         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9009 }
9010
9011 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9012 {
9013         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9014 }
9015 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9016
9017 static struct cftype cpu_files[] = {
9018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9019         {
9020                 .name = "shares",
9021                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9022                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9023         },
9024 #endif
9025 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9026         {
9027                 .name = "rt_runtime_us",
9028                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9029                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9030         },
9031         {
9032                 .name = "rt_period_us",
9033                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9034                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9035         },
9036 #endif
9037 };
9038
9039 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9040 {
9041         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9042 }
9043
9044 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9045         .name           = "cpu",
9046         .create         = cpu_cgroup_create,
9047         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9048         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9049         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9050         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9051         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9052         .early_init     = 1,
9053 };
9054
9055 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9056
9057 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9058
9059 /*
9060  * CPU accounting code for task groups.
9061  *
9062  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9063  * (balbir@in.ibm.com).
9064  */
9065
9066 /* track cpu usage of a group of tasks */
9067 struct cpuacct {
9068         struct cgroup_subsys_state css;
9069         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9070         u64 *cpuusage;
9071 };
9072
9073 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9074
9075 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9076 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9077 {
9078         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9079                             struct cpuacct, css);
9080 }
9081
9082 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9083 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9084 {
9085         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9086                             struct cpuacct, css);
9087 }
9088
9089 /* create a new cpu accounting group */
9090 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9091         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9092 {
9093         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9094
9095         if (!ca)
9096                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9097
9098         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9099         if (!ca->cpuusage) {
9100                 kfree(ca);
9101                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9102         }
9103
9104         return &ca->css;
9105 }
9106
9107 /* destroy an existing cpu accounting group */
9108 static void
9109 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9110 {
9111         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9112
9113         free_percpu(ca->cpuusage);
9114         kfree(ca);
9115 }
9116
9117 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9118 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9119 {
9120         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9121         u64 totalcpuusage = 0;
9122         int i;
9123
9124         for_each_possible_cpu(i) {
9125                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9126
9127                 /*
9128                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9129                  * platforms.
9130                  */
9131                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9132                 totalcpuusage += *cpuusage;
9133                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9134         }
9135
9136         return totalcpuusage;
9137 }
9138
9139 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9140                                                                 u64 reset)
9141 {
9142         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9143         int err = 0;
9144         int i;
9145
9146         if (reset) {
9147                 err = -EINVAL;
9148                 goto out;
9149         }
9150
9151         for_each_possible_cpu(i) {
9152                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9153
9154                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9155                 *cpuusage = 0;
9156                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9157         }
9158 out:
9159         return err;
9160 }
9161
9162 static struct cftype files[] = {
9163         {
9164                 .name = "usage",
9165                 .read_u64 = cpuusage_read,
9166                 .write_u64 = cpuusage_write,
9167         },
9168 };
9169
9170 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9171 {
9172         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9173 }
9174
9175 /*
9176  * charge this task's execution time to its accounting group.
9177  *
9178  * called with rq->lock held.
9179  */
9180 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9181 {
9182         struct cpuacct *ca;
9183
9184         if (!cpuacct_subsys.active)
9185                 return;
9186
9187         ca = task_ca(tsk);
9188         if (ca) {
9189                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9190
9191                 *cpuusage += cputime;
9192         }
9193 }
9194
9195 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9196         .name = "cpuacct",
9197         .create = cpuacct_create,
9198         .destroy = cpuacct_destroy,
9199         .populate = cpuacct_populate,
9200         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9201 };
9202 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */