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