]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched.c
sched: pull only one task during NEWIDLE balancing to limit critical section
[~andy/linux] / 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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
271         uid_t uid;
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295 };
296
297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
298
299 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
300 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
301 {
302         user->tg->uid = user->uid;
303 }
304
305 /*
306  * Root task group.
307  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
308  *      be a child to this group.
309  */
310 struct task_group root_task_group;
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 /* Default task group's sched entity on each cpu */
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
315 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
317 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
318
319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
321 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 #define root_task_group init_task_group
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
328  * a task group's cpu shares.
329  */
330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
334 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
335 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
337 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
338
339 /*
340  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
341  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
342  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
343  * too large, so as the shares value of a task group.
344  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
345  *  limitation from this.)
346  */
347 #define MIN_SHARES      2
348 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
349
350 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
351 #endif
352
353 /* Default task group.
354  *      Every task in system belong to this group at bootup.
355  */
356 struct task_group init_task_group;
357
358 /* return group to which a task belongs */
359 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
360 {
361         struct task_group *tg;
362
363 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
364         tg = p->user->tg;
365 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
366         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
367                                 struct task_group, css);
368 #else
369         tg = &init_task_group;
370 #endif
371         return tg;
372 }
373
374 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
375 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
376 {
377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
378         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
379         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
384         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
385 #endif
386 }
387
388 #else
389
390 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
391 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
392 {
393         return NULL;
394 }
395
396 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
397
398 /* CFS-related fields in a runqueue */
399 struct cfs_rq {
400         struct load_weight load;
401         unsigned long nr_running;
402
403         u64 exec_clock;
404         u64 min_vruntime;
405
406         struct rb_root tasks_timeline;
407         struct rb_node *rb_leftmost;
408
409         struct list_head tasks;
410         struct list_head *balance_iterator;
411
412         /*
413          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
414          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
415          */
416         struct sched_entity *curr, *next, *last;
417
418         unsigned int nr_spread_over;
419
420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
421         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
422
423         /*
424          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
425          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
426          * (like users, containers etc.)
427          *
428          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
429          * list is used during load balance.
430          */
431         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
432         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435         /*
436          * the part of load.weight contributed by tasks
437          */
438         unsigned long task_weight;
439
440         /*
441          *   h_load = weight * f(tg)
442          *
443          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
444          * this group.
445          */
446         unsigned long h_load;
447
448         /*
449          * this cpu's part of tg->shares
450          */
451         unsigned long shares;
452
453         /*
454          * load.weight at the time we set shares
455          */
456         unsigned long rq_weight;
457 #endif
458 #endif
459 };
460
461 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
462 struct rt_rq {
463         struct rt_prio_array active;
464         unsigned long rt_nr_running;
465 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
466         struct {
467                 int curr; /* highest queued rt task prio */
468                 int next; /* next highest */
469         } highest_prio;
470 #endif
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         unsigned long rt_nr_migratory;
473         int overloaded;
474 #endif
475         int rt_throttled;
476         u64 rt_time;
477         u64 rt_runtime;
478         /* Nests inside the rq lock: */
479         spinlock_t rt_runtime_lock;
480
481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
482         unsigned long rt_nr_boosted;
483
484         struct rq *rq;
485         struct list_head leaf_rt_rq_list;
486         struct task_group *tg;
487         struct sched_rt_entity *rt_se;
488 #endif
489 };
490
491 #ifdef CONFIG_SMP
492
493 /*
494  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
495  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
496  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
497  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
498  * object.
499  *
500  */
501 struct root_domain {
502         atomic_t refcount;
503         cpumask_var_t span;
504         cpumask_var_t online;
505
506         /*
507          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
508          * one runnable RT task.
509          */
510         cpumask_var_t rto_mask;
511         atomic_t rto_count;
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         struct cpupri cpupri;
514 #endif
515 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
516         /*
517          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
518          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
519          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
520          */
521         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
522 #endif
523 };
524
525 /*
526  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
527  * members (mimicking the global state we have today).
528  */
529 static struct root_domain def_root_domain;
530
531 #endif
532
533 /*
534  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
535  *
536  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
537  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
538  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
539  */
540 struct rq {
541         /* runqueue lock: */
542         spinlock_t lock;
543
544         /*
545          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
546          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
547          */
548         unsigned long nr_running;
549         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
550         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
551         unsigned char idle_at_tick;
552 #ifdef CONFIG_NO_HZ
553         unsigned long last_tick_seen;
554         unsigned char in_nohz_recently;
555 #endif
556         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
557         struct load_weight load;
558         unsigned long nr_load_updates;
559         u64 nr_switches;
560
561         struct cfs_rq cfs;
562         struct rt_rq rt;
563
564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
565         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
566         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
567 #endif
568 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
569         struct list_head leaf_rt_rq_list;
570 #endif
571
572         /*
573          * This is part of a global counter where only the total sum
574          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
575          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
576          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
577          */
578         unsigned long nr_uninterruptible;
579
580         struct task_struct *curr, *idle;
581         unsigned long next_balance;
582         struct mm_struct *prev_mm;
583
584         u64 clock;
585
586         atomic_t nr_iowait;
587
588 #ifdef CONFIG_SMP
589         struct root_domain *rd;
590         struct sched_domain *sd;
591
592         /* For active balancing */
593         int active_balance;
594         int push_cpu;
595         /* cpu of this runqueue: */
596         int cpu;
597         int online;
598
599         unsigned long avg_load_per_task;
600
601         struct task_struct *migration_thread;
602         struct list_head migration_queue;
603 #endif
604
605 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
606 #ifdef CONFIG_SMP
607         int hrtick_csd_pending;
608         struct call_single_data hrtick_csd;
609 #endif
610         struct hrtimer hrtick_timer;
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
614         /* latency stats */
615         struct sched_info rq_sched_info;
616
617         /* sys_sched_yield() stats */
618         unsigned int yld_exp_empty;
619         unsigned int yld_act_empty;
620         unsigned int yld_both_empty;
621         unsigned int yld_count;
622
623         /* schedule() stats */
624         unsigned int sched_switch;
625         unsigned int sched_count;
626         unsigned int sched_goidle;
627
628         /* try_to_wake_up() stats */
629         unsigned int ttwu_count;
630         unsigned int ttwu_local;
631
632         /* BKL stats */
633         unsigned int bkl_count;
634 #endif
635 };
636
637 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
638
639 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
640 {
641         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
642 }
643
644 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
645 {
646 #ifdef CONFIG_SMP
647         return rq->cpu;
648 #else
649         return 0;
650 #endif
651 }
652
653 /*
654  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
655  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
656  *
657  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
658  * preempt-disabled sections.
659  */
660 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
661         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
662
663 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
664 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
665 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
666 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
667
668 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
669 {
670         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
671 }
672
673 /*
674  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
675  */
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 # define const_debug __read_mostly
678 #else
679 # define const_debug static const
680 #endif
681
682 /**
683  * runqueue_is_locked
684  *
685  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
686  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
687  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
688  */
689 int runqueue_is_locked(void)
690 {
691         int cpu = get_cpu();
692         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
693         int ret;
694
695         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
696         put_cpu();
697         return ret;
698 }
699
700 /*
701  * Debugging: various feature bits
702  */
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         __SCHED_FEAT_##name ,
706
707 enum {
708 #include "sched_features.h"
709 };
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
714         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
715
716 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
717 #include "sched_features.h"
718         0;
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
723 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
724         #name ,
725
726 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
727 #include "sched_features.h"
728         NULL
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
734 {
735         int i;
736
737         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
738                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
739                         seq_puts(m, "NO_");
740                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
741         }
742         seq_puts(m, "\n");
743
744         return 0;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
790 {
791         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
792 }
793
794 static struct file_operations sched_feat_fops = {
795         .open           = sched_feat_open,
796         .write          = sched_feat_write,
797         .read           = seq_read,
798         .llseek         = seq_lseek,
799         .release        = single_release,
800 };
801
802 static __init int sched_init_debug(void)
803 {
804         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
805                         &sched_feat_fops);
806
807         return 0;
808 }
809 late_initcall(sched_init_debug);
810
811 #endif
812
813 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
814
815 /*
816  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
817  * Limited because this is done with IRQs disabled.
818  */
819 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
820
821 /*
822  * ratelimit for updating the group shares.
823  * default: 0.25ms
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
826
827 /*
828  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
829  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
830  * default: 4
831  */
832 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1130 }
1131
1132 static inline void init_hrtick(void)
1133 {
1134 }
1135 #endif /* CONFIG_SMP */
1136
1137 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1141
1142         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1143         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1144         rq->hrtick_csd.info = rq;
1145 #endif
1146
1147         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1148         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1149         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 #else /* !CONFIG_SMP */
1253 static void resched_task(struct task_struct *p)
1254 {
1255         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1256         set_tsk_need_resched(p);
1257 }
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #if BITS_PER_LONG == 32
1261 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1262 #else
1263 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1264 #endif
1265
1266 #define WMULT_SHIFT     32
1267
1268 /*
1269  * Shift right and round:
1270  */
1271 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1272
1273 /*
1274  * delta *= weight / lw
1275  */
1276 static unsigned long
1277 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1278                 struct load_weight *lw)
1279 {
1280         u64 tmp;
1281
1282         if (!lw->inv_weight) {
1283                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1284                         lw->inv_weight = 1;
1285                 else
1286                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1287                                 / (lw->weight+1);
1288         }
1289
1290         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1291         /*
1292          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1293          */
1294         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1295                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1296                         WMULT_SHIFT/2);
1297         else
1298                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1299
1300         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1301 }
1302
1303 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1304 {
1305         lw->weight += inc;
1306         lw->inv_weight = 0;
1307 }
1308
1309 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1310 {
1311         lw->weight -= dec;
1312         lw->inv_weight = 0;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1317  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1318  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1319  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1320  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1321  * slice expiry etc.
1322  */
1323
1324 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1325 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1326
1327 /*
1328  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1329  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1330  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1331  * that remained on nice 0.
1332  *
1333  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1334  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1335  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1336  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1337  * the relative distance between them is ~25%.)
1338  */
1339 static const int prio_to_weight[40] = {
1340  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1341  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1342  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1343  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1344  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1345  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1346  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1347  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1348 };
1349
1350 /*
1351  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1352  *
1353  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1354  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1355  * into multiplications:
1356  */
1357 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1358  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1359  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1360  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1361  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1362  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1363  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1364  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1365  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1366 };
1367
1368 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1369
1370 /*
1371  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1372  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1373  * structures to the load-balancing proper:
1374  */
1375 struct rq_iterator {
1376         void *arg;
1377         struct task_struct *(*start)(void *);
1378         struct task_struct *(*next)(void *);
1379 };
1380
1381 #ifdef CONFIG_SMP
1382 static unsigned long
1383 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1384               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1385               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1386               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1387
1388 static int
1389 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1390                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1391                    struct rq_iterator *iterator);
1392 #endif
1393
1394 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1395 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1396 #else
1397 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1398 #endif
1399
1400 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1401 {
1402         update_load_add(&rq->load, load);
1403 }
1404
1405 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1406 {
1407         update_load_sub(&rq->load, load);
1408 }
1409
1410 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1411 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1412
1413 /*
1414  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1415  * leaving it for the final time.
1416  */
1417 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1418 {
1419         struct task_group *parent, *child;
1420         int ret;
1421
1422         rcu_read_lock();
1423         parent = &root_task_group;
1424 down:
1425         ret = (*down)(parent, data);
1426         if (ret)
1427                 goto out_unlock;
1428         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1429                 parent = child;
1430                 goto down;
1431
1432 up:
1433                 continue;
1434         }
1435         ret = (*up)(parent, data);
1436         if (ret)
1437                 goto out_unlock;
1438
1439         child = parent;
1440         parent = parent->parent;
1441         if (parent)
1442                 goto up;
1443 out_unlock:
1444         rcu_read_unlock();
1445
1446         return ret;
1447 }
1448
1449 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1450 {
1451         return 0;
1452 }
1453 #endif
1454
1455 #ifdef CONFIG_SMP
1456 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1457 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1458 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1459
1460 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1461 {
1462         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1463         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1464
1465         if (nr_running)
1466                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1467         else
1468                 rq->avg_load_per_task = 0;
1469
1470         return rq->avg_load_per_task;
1471 }
1472
1473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1474
1475 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1476
1477 /*
1478  * Calculate and set the cpu's group shares.
1479  */
1480 static void
1481 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1482                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1483 {
1484         unsigned long shares;
1485         unsigned long rq_weight;
1486
1487         if (!tg->se[cpu])
1488                 return;
1489
1490         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1491
1492         /*
1493          *           \Sum shares * rq_weight
1494          * shares =  -----------------------
1495          *               \Sum rq_weight
1496          *
1497          */
1498         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1499         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1500
1501         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1502                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1503                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504                 unsigned long flags;
1505
1506                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1507                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1508
1509                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1510                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1511         }
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1516  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1517  * parent group depends on the shares of its child groups.
1518  */
1519 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1520 {
1521         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1522         unsigned long shares = 0;
1523         struct sched_domain *sd = data;
1524         int i;
1525
1526         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1527                 /*
1528                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1529                  * is one of average load so that when a new task gets to
1530                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1531                  */
1532                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1533                 if (!weight)
1534                         weight = NICE_0_LOAD;
1535
1536                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1537                 rq_weight += weight;
1538                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1539         }
1540
1541         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1542                 shares = tg->shares;
1543
1544         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1545                 shares = tg->shares;
1546
1547         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1548                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1549
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1555  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1556  * group is a fraction of its parents load.
1557  */
1558 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1559 {
1560         unsigned long load;
1561         long cpu = (long)data;
1562
1563         if (!tg->parent) {
1564                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1565         } else {
1566                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1567                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1568                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1569         }
1570
1571         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1577 {
1578         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1579         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1580
1581         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1582                 sd->last_update = now;
1583                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1584         }
1585 }
1586
1587 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1588 {
1589         spin_unlock(&rq->lock);
1590         update_shares(sd);
1591         spin_lock(&rq->lock);
1592 }
1593
1594 static void update_h_load(long cpu)
1595 {
1596         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1597 }
1598
1599 #else
1600
1601 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1602 {
1603 }
1604
1605 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1606 {
1607 }
1608
1609 #endif
1610
1611 /*
1612  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1613  */
1614 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1615         __releases(this_rq->lock)
1616         __acquires(busiest->lock)
1617         __acquires(this_rq->lock)
1618 {
1619         int ret = 0;
1620
1621         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1622                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1623                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1624                 BUG_ON(1);
1625         }
1626         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1627                 if (busiest < this_rq) {
1628                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1629                         spin_lock(&busiest->lock);
1630                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1631                         ret = 1;
1632                 } else
1633                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1634         }
1635         return ret;
1636 }
1637
1638 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1639         __releases(busiest->lock)
1640 {
1641         spin_unlock(&busiest->lock);
1642         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1643 }
1644 #endif
1645
1646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1647 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1648 {
1649 #ifdef CONFIG_SMP
1650         cfs_rq->shares = shares;
1651 #endif
1652 }
1653 #endif
1654
1655 #include "sched_stats.h"
1656 #include "sched_idletask.c"
1657 #include "sched_fair.c"
1658 #include "sched_rt.c"
1659 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1660 # include "sched_debug.c"
1661 #endif
1662
1663 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1664 #define for_each_class(class) \
1665    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1666
1667 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1668 {
1669         rq->nr_running++;
1670 }
1671
1672 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1673 {
1674         rq->nr_running--;
1675 }
1676
1677 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1678 {
1679         if (task_has_rt_policy(p)) {
1680                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1681                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1682                 return;
1683         }
1684
1685         /*
1686          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1687          */
1688         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1689                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1690                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1691                 return;
1692         }
1693
1694         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1695         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1696 }
1697
1698 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1699 {
1700         s64 diff = sample - *avg;
1701         *avg += diff >> 3;
1702 }
1703
1704 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1705 {
1706         sched_info_queued(p);
1707         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1708         p->se.on_rq = 1;
1709 }
1710
1711 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1712 {
1713         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1714                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1715                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1716                 p->se.last_wakeup = 0;
1717         }
1718
1719         sched_info_dequeued(p);
1720         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1721         p->se.on_rq = 0;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1726  */
1727 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1728 {
1729         return p->static_prio;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1734  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1735  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1736  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1737  * estimator recalculates.
1738  */
1739 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1740 {
1741         int prio;
1742
1743         if (task_has_rt_policy(p))
1744                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1745         else
1746                 prio = __normal_prio(p);
1747         return prio;
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1752  * taken into account by the scheduler. This value might
1753  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1754  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1755  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1756  */
1757 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1758 {
1759         p->normal_prio = normal_prio(p);
1760         /*
1761          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1762          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1763          * to the normal priority:
1764          */
1765         if (!rt_prio(p->prio))
1766                 return p->normal_prio;
1767         return p->prio;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * activate_task - move a task to the runqueue.
1772  */
1773 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1774 {
1775         if (task_contributes_to_load(p))
1776                 rq->nr_uninterruptible--;
1777
1778         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1779         inc_nr_running(rq);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1784  */
1785 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1786 {
1787         if (task_contributes_to_load(p))
1788                 rq->nr_uninterruptible++;
1789
1790         dequeue_task(rq, p, sleep);
1791         dec_nr_running(rq);
1792 }
1793
1794 /**
1795  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1796  * @p: the task in question.
1797  */
1798 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1799 {
1800         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1801 }
1802
1803 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1804 {
1805         set_task_rq(p, cpu);
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807         /*
1808          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1809          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1810          * per-task data have been completed by this moment.
1811          */
1812         smp_wmb();
1813         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1814 #endif
1815 }
1816
1817 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1818                                        const struct sched_class *prev_class,
1819                                        int oldprio, int running)
1820 {
1821         if (prev_class != p->sched_class) {
1822                 if (prev_class->switched_from)
1823                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1824                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1825         } else
1826                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1827 }
1828
1829 #ifdef CONFIG_SMP
1830
1831 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1832 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1833 {
1834         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Is this task likely cache-hot:
1839  */
1840 static int
1841 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1842 {
1843         s64 delta;
1844
1845         /*
1846          * Buddy candidates are cache hot:
1847          */
1848         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1849                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1850                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1851                 return 1;
1852
1853         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1854                 return 0;
1855
1856         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1857                 return 1;
1858         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1859                 return 0;
1860
1861         delta = now - p->se.exec_start;
1862
1863         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1864 }
1865
1866
1867 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1868 {
1869         int old_cpu = task_cpu(p);
1870         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1871         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1872                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1873         u64 clock_offset;
1874
1875         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1876
1877 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1878         if (p->se.wait_start)
1879                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1880         if (p->se.sleep_start)
1881                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1882         if (p->se.block_start)
1883                 p->se.block_start -= clock_offset;
1884         if (old_cpu != new_cpu) {
1885                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1886                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1887                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1888         }
1889 #endif
1890         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1891                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1892
1893         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1894 }
1895
1896 struct migration_req {
1897         struct list_head list;
1898
1899         struct task_struct *task;
1900         int dest_cpu;
1901
1902         struct completion done;
1903 };
1904
1905 /*
1906  * The task's runqueue lock must be held.
1907  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1908  */
1909 static int
1910 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1911 {
1912         struct rq *rq = task_rq(p);
1913
1914         /*
1915          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1916          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1917          */
1918         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1919                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1920                 return 0;
1921         }
1922
1923         init_completion(&req->done);
1924         req->task = p;
1925         req->dest_cpu = dest_cpu;
1926         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1927
1928         return 1;
1929 }
1930
1931 /*
1932  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1933  *
1934  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1935  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1936  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1937  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1938  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1939  * @p has remained unscheduled the whole time.
1940  *
1941  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1942  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1943  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1944  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1945  * waiting to become inactive.
1946  */
1947 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1948 {
1949         unsigned long flags;
1950         int running, on_rq;
1951         unsigned long ncsw;
1952         struct rq *rq;
1953
1954         for (;;) {
1955                 /*
1956                  * We do the initial early heuristics without holding
1957                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1958                  * the runqueue lock when things look like they will
1959                  * work out!
1960                  */
1961                 rq = task_rq(p);
1962
1963                 /*
1964                  * If the task is actively running on another CPU
1965                  * still, just relax and busy-wait without holding
1966                  * any locks.
1967                  *
1968                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1969                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1970                  * But we don't care, since "task_running()" will
1971                  * return false if the runqueue has changed and p
1972                  * is actually now running somewhere else!
1973                  */
1974                 while (task_running(rq, p)) {
1975                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1976                                 return 0;
1977                         cpu_relax();
1978                 }
1979
1980                 /*
1981                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1982                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1983                  * just go back and repeat.
1984                  */
1985                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1986                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1987                 running = task_running(rq, p);
1988                 on_rq = p->se.on_rq;
1989                 ncsw = 0;
1990                 if (!match_state || p->state == match_state)
1991                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1992                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1993
1994                 /*
1995                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1996                  */
1997                 if (unlikely(!ncsw))
1998                         break;
1999
2000                 /*
2001                  * Was it really running after all now that we
2002                  * checked with the proper locks actually held?
2003                  *
2004                  * Oops. Go back and try again..
2005                  */
2006                 if (unlikely(running)) {
2007                         cpu_relax();
2008                         continue;
2009                 }
2010
2011                 /*
2012                  * It's not enough that it's not actively running,
2013                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2014                  * preempted!
2015                  *
2016                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2017                  * running right now), it's preempted, and we should
2018                  * yield - it could be a while.
2019                  */
2020                 if (unlikely(on_rq)) {
2021                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2022                         continue;
2023                 }
2024
2025                 /*
2026                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2027                  * runnable, which means that it will never become
2028                  * running in the future either. We're all done!
2029                  */
2030                 break;
2031         }
2032
2033         return ncsw;
2034 }
2035
2036 /***
2037  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2038  * @p: the to-be-kicked thread
2039  *
2040  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2041  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2042  *
2043  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2044  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2045  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2046  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2047  * achieved as well.
2048  */
2049 void kick_process(struct task_struct *p)
2050 {
2051         int cpu;
2052
2053         preempt_disable();
2054         cpu = task_cpu(p);
2055         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2056                 smp_send_reschedule(cpu);
2057         preempt_enable();
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2062  * according to the scheduling class and "nice" value.
2063  *
2064  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2065  * balance conservatively.
2066  */
2067 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2068 {
2069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2070         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2071
2072         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2073                 return total;
2074
2075         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2076 }
2077
2078 /*
2079  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2080  * according to the scheduling class and "nice" value.
2081  */
2082 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2083 {
2084         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2085         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2086
2087         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2088                 return total;
2089
2090         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2091 }
2092
2093 /*
2094  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2095  * domain.
2096  */
2097 static struct sched_group *
2098 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2099 {
2100         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2101         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2102         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2103         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2104
2105         do {
2106                 unsigned long load, avg_load;
2107                 int local_group;
2108                 int i;
2109
2110                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2111                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2112                                         &p->cpus_allowed))
2113                         continue;
2114
2115                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2116                                                sched_group_cpus(group));
2117
2118                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2119                 avg_load = 0;
2120
2121                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2122                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2123                         if (local_group)
2124                                 load = source_load(i, load_idx);
2125                         else
2126                                 load = target_load(i, load_idx);
2127
2128                         avg_load += load;
2129                 }
2130
2131                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2132                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2133                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2134
2135                 if (local_group) {
2136                         this_load = avg_load;
2137                         this = group;
2138                 } else if (avg_load < min_load) {
2139                         min_load = avg_load;
2140                         idlest = group;
2141                 }
2142         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2143
2144         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2145                 return NULL;
2146         return idlest;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2151  */
2152 static int
2153 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2154 {
2155         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2156         int idlest = -1;
2157         int i;
2158
2159         /* Traverse only the allowed CPUs */
2160         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2161                 load = weighted_cpuload(i);
2162
2163                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2164                         min_load = load;
2165                         idlest = i;
2166                 }
2167         }
2168
2169         return idlest;
2170 }
2171
2172 /*
2173  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2174  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2175  * SD_BALANCE_EXEC.
2176  *
2177  * Balance, ie. select the least loaded group.
2178  *
2179  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2180  *
2181  * preempt must be disabled.
2182  */
2183 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2184 {
2185         struct task_struct *t = current;
2186         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2187
2188         for_each_domain(cpu, tmp) {
2189                 /*
2190                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2191                  */
2192                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2193                         break;
2194                 if (tmp->flags & flag)
2195                         sd = tmp;
2196         }
2197
2198         if (sd)
2199                 update_shares(sd);
2200
2201         while (sd) {
2202                 struct sched_group *group;
2203                 int new_cpu, weight;
2204
2205                 if (!(sd->flags & flag)) {
2206                         sd = sd->child;
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2211                 if (!group) {
2212                         sd = sd->child;
2213                         continue;
2214                 }
2215
2216                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2217                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2218                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2219                         sd = sd->child;
2220                         continue;
2221                 }
2222
2223                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2224                 cpu = new_cpu;
2225                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2226                 sd = NULL;
2227                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2228                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2229                                 break;
2230                         if (tmp->flags & flag)
2231                                 sd = tmp;
2232                 }
2233                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2234         }
2235
2236         return cpu;
2237 }
2238
2239 #endif /* CONFIG_SMP */
2240
2241 /***
2242  * try_to_wake_up - wake up a thread
2243  * @p: the to-be-woken-up thread
2244  * @state: the mask of task states that can be woken
2245  * @sync: do a synchronous wakeup?
2246  *
2247  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2248  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2249  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2250  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2251  * runnable without the overhead of this.
2252  *
2253  * returns failure only if the task is already active.
2254  */
2255 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2256 {
2257         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2258         unsigned long flags;
2259         long old_state;
2260         struct rq *rq;
2261
2262         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2263                 sync = 0;
2264
2265 #ifdef CONFIG_SMP
2266         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2267                 struct sched_domain *sd;
2268
2269                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2270                 cpu = task_cpu(p);
2271
2272                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2273                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2274                                 update_shares(sd);
2275                                 break;
2276                         }
2277                 }
2278         }
2279 #endif
2280
2281         smp_wmb();
2282         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2283         old_state = p->state;
2284         if (!(old_state & state))
2285                 goto out;
2286
2287         if (p->se.on_rq)
2288                 goto out_running;
2289
2290         cpu = task_cpu(p);
2291         orig_cpu = cpu;
2292         this_cpu = smp_processor_id();
2293
2294 #ifdef CONFIG_SMP
2295         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2296                 goto out_activate;
2297
2298         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2299         if (cpu != orig_cpu) {
2300                 set_task_cpu(p, cpu);
2301                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2302                 /* might preempt at this point */
2303                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2304                 old_state = p->state;
2305                 if (!(old_state & state))
2306                         goto out;
2307                 if (p->se.on_rq)
2308                         goto out_running;
2309
2310                 this_cpu = smp_processor_id();
2311                 cpu = task_cpu(p);
2312         }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2315         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2316         if (cpu == this_cpu)
2317                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2318         else {
2319                 struct sched_domain *sd;
2320                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2321                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2322                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2323                                 break;
2324                         }
2325                 }
2326         }
2327 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2328
2329 out_activate:
2330 #endif /* CONFIG_SMP */
2331         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2332         if (sync)
2333                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2334         if (orig_cpu != cpu)
2335                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2336         if (cpu == this_cpu)
2337                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2338         else
2339                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2340         update_rq_clock(rq);
2341         activate_task(rq, p, 1);
2342         success = 1;
2343
2344 out_running:
2345         trace_sched_wakeup(rq, p);
2346         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2347
2348         p->state = TASK_RUNNING;
2349 #ifdef CONFIG_SMP
2350         if (p->sched_class->task_wake_up)
2351                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2352 #endif
2353 out:
2354         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2355
2356         task_rq_unlock(rq, &flags);
2357
2358         return success;
2359 }
2360
2361 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2362 {
2363         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2364 }
2365 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2366
2367 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2368 {
2369         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2374  * p is forked by current.
2375  *
2376  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2377  */
2378 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2379 {
2380         p->se.exec_start                = 0;
2381         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2382         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2383         p->se.last_wakeup               = 0;
2384         p->se.avg_overlap               = 0;
2385
2386 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2387         p->se.wait_start                = 0;
2388         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2389         p->se.sleep_start               = 0;
2390         p->se.block_start               = 0;
2391         p->se.sleep_max                 = 0;
2392         p->se.block_max                 = 0;
2393         p->se.exec_max                  = 0;
2394         p->se.slice_max                 = 0;
2395         p->se.wait_max                  = 0;
2396 #endif
2397
2398         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2399         p->se.on_rq = 0;
2400         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2401
2402 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2403         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2404 #endif
2405
2406         /*
2407          * We mark the process as running here, but have not actually
2408          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2409          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2410          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2411          */
2412         p->state = TASK_RUNNING;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * fork()/clone()-time setup:
2417  */
2418 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2419 {
2420         int cpu = get_cpu();
2421
2422         __sched_fork(p);
2423
2424 #ifdef CONFIG_SMP
2425         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2426 #endif
2427         set_task_cpu(p, cpu);
2428
2429         /*
2430          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2431          */
2432         p->prio = current->normal_prio;
2433         if (!rt_prio(p->prio))
2434                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2435
2436 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2437         if (likely(sched_info_on()))
2438                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2439 #endif
2440 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2441         p->oncpu = 0;
2442 #endif
2443 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2444         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2445         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2446 #endif
2447         put_cpu();
2448 }
2449
2450 /*
2451  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2452  *
2453  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2454  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2455  * on the runqueue and wakes it.
2456  */
2457 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2458 {
2459         unsigned long flags;
2460         struct rq *rq;
2461
2462         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2463         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2464         update_rq_clock(rq);
2465
2466         p->prio = effective_prio(p);
2467
2468         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2469                 activate_task(rq, p, 0);
2470         } else {
2471                 /*
2472                  * Let the scheduling class do new task startup
2473                  * management (if any):
2474                  */
2475                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2476                 inc_nr_running(rq);
2477         }
2478         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2479         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2480 #ifdef CONFIG_SMP
2481         if (p->sched_class->task_wake_up)
2482                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2483 #endif
2484         task_rq_unlock(rq, &flags);
2485 }
2486
2487 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2488
2489 /**
2490  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2491  * @notifier: notifier struct to register
2492  */
2493 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2494 {
2495         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2498
2499 /**
2500  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2501  * @notifier: notifier struct to unregister
2502  *
2503  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2504  */
2505 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2506 {
2507         hlist_del(&notifier->link);
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2510
2511 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2512 {
2513         struct preempt_notifier *notifier;
2514         struct hlist_node *node;
2515
2516         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2517                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2518 }
2519
2520 static void
2521 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2522                                  struct task_struct *next)
2523 {
2524         struct preempt_notifier *notifier;
2525         struct hlist_node *node;
2526
2527         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2528                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2529 }
2530
2531 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2532
2533 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2534 {
2535 }
2536
2537 static void
2538 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2539                                  struct task_struct *next)
2540 {
2541 }
2542
2543 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2544
2545 /**
2546  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2547  * @rq: the runqueue preparing to switch
2548  * @prev: the current task that is being switched out
2549  * @next: the task we are going to switch to.
2550  *
2551  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2552  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2553  * switch.
2554  *
2555  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2556  * hooks.
2557  */
2558 static inline void
2559 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2560                     struct task_struct *next)
2561 {
2562         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2563         prepare_lock_switch(rq, next);
2564         prepare_arch_switch(next);
2565 }
2566
2567 /**
2568  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2569  * @rq: runqueue associated with task-switch
2570  * @prev: the thread we just switched away from.
2571  *
2572  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2573  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2574  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2575  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2576  *
2577  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2578  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2579  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2580  * details.)
2581  */
2582 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2583         __releases(rq->lock)
2584 {
2585         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2586         long prev_state;
2587
2588         rq->prev_mm = NULL;
2589
2590         /*
2591          * A task struct has one reference for the use as "current".
2592          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2593          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2594          * the scheduled task must drop that reference.
2595          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2596          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2597          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2598          * be dropped twice.
2599          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2600          */
2601         prev_state = prev->state;
2602         finish_arch_switch(prev);
2603         finish_lock_switch(rq, prev);
2604 #ifdef CONFIG_SMP
2605         if (current->sched_class->post_schedule)
2606                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2607 #endif
2608
2609         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2610         if (mm)
2611                 mmdrop(mm);
2612         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2613                 /*
2614                  * Remove function-return probe instances associated with this
2615                  * task and put them back on the free list.
2616                  */
2617                 kprobe_flush_task(prev);
2618                 put_task_struct(prev);
2619         }
2620 }
2621
2622 /**
2623  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2624  * @prev: the thread we just switched away from.
2625  */
2626 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2627         __releases(rq->lock)
2628 {
2629         struct rq *rq = this_rq();
2630
2631         finish_task_switch(rq, prev);
2632 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2633         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2634         preempt_enable();
2635 #endif
2636         if (current->set_child_tid)
2637                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2638 }
2639
2640 /*
2641  * context_switch - switch to the new MM and the new
2642  * thread's register state.
2643  */
2644 static inline void
2645 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2646                struct task_struct *next)
2647 {
2648         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2649
2650         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2651         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2652         mm = next->mm;
2653         oldmm = prev->active_mm;
2654         /*
2655          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2656          * combine the page table reload and the switch backend into
2657          * one hypercall.
2658          */
2659         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2660
2661         if (unlikely(!mm)) {
2662                 next->active_mm = oldmm;
2663                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2664                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2665         } else
2666                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2667
2668         if (unlikely(!prev->mm)) {
2669                 prev->active_mm = NULL;
2670                 rq->prev_mm = oldmm;
2671         }
2672         /*
2673          * Since the runqueue lock will be released by the next
2674          * task (which is an invalid locking op but in the case
2675          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2676          * do an early lockdep release here:
2677          */
2678 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2679         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2680 #endif
2681
2682         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2683         switch_to(prev, next, prev);
2684
2685         barrier();
2686         /*
2687          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2688          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2689          * frame will be invalid.
2690          */
2691         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2696  *
2697  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2698  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2699  * number of context switches performed since bootup.
2700  */
2701 unsigned long nr_running(void)
2702 {
2703         unsigned long i, sum = 0;
2704
2705         for_each_online_cpu(i)
2706                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2707
2708         return sum;
2709 }
2710
2711 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2712 {
2713         unsigned long i, sum = 0;
2714
2715         for_each_possible_cpu(i)
2716                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2717
2718         /*
2719          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2720          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2721          */
2722         if (unlikely((long)sum < 0))
2723                 sum = 0;
2724
2725         return sum;
2726 }
2727
2728 unsigned long long nr_context_switches(void)
2729 {
2730         int i;
2731         unsigned long long sum = 0;
2732
2733         for_each_possible_cpu(i)
2734                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2735
2736         return sum;
2737 }
2738
2739 unsigned long nr_iowait(void)
2740 {
2741         unsigned long i, sum = 0;
2742
2743         for_each_possible_cpu(i)
2744                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2745
2746         return sum;
2747 }
2748
2749 unsigned long nr_active(void)
2750 {
2751         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2752
2753         for_each_online_cpu(i) {
2754                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2755                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2756         }
2757
2758         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2759                 uninterruptible = 0;
2760
2761         return running + uninterruptible;
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2766  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2767  */
2768 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2769 {
2770         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2771         int i, scale;
2772
2773         this_rq->nr_load_updates++;
2774
2775         /* Update our load: */
2776         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2777                 unsigned long old_load, new_load;
2778
2779                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2780
2781                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2782                 new_load = this_load;
2783                 /*
2784                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2785                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2786                  * example.
2787                  */
2788                 if (new_load > old_load)
2789                         new_load += scale-1;
2790                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2791         }
2792 }
2793
2794 #ifdef CONFIG_SMP
2795
2796 /*
2797  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2798  *
2799  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2800  * you need to do so manually before calling.
2801  */
2802 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2803         __acquires(rq1->lock)
2804         __acquires(rq2->lock)
2805 {
2806         BUG_ON(!irqs_disabled());
2807         if (rq1 == rq2) {
2808                 spin_lock(&rq1->lock);
2809                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2810         } else {
2811                 if (rq1 < rq2) {
2812                         spin_lock(&rq1->lock);
2813                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2814                 } else {
2815                         spin_lock(&rq2->lock);
2816                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2817                 }
2818         }
2819         update_rq_clock(rq1);
2820         update_rq_clock(rq2);
2821 }
2822
2823 /*
2824  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2825  *
2826  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2827  * you need to do so manually after calling.
2828  */
2829 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2830         __releases(rq1->lock)
2831         __releases(rq2->lock)
2832 {
2833         spin_unlock(&rq1->lock);
2834         if (rq1 != rq2)
2835                 spin_unlock(&rq2->lock);
2836         else
2837                 __release(rq2->lock);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2842  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2843  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2844  * the cpu_allowed mask is restored.
2845  */
2846 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2847 {
2848         struct migration_req req;
2849         unsigned long flags;
2850         struct rq *rq;
2851
2852         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2853         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2854             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2855                 goto out;
2856
2857         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2858         /* force the process onto the specified CPU */
2859         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2860                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2861                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2862
2863                 get_task_struct(mt);
2864                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2865                 wake_up_process(mt);
2866                 put_task_struct(mt);
2867                 wait_for_completion(&req.done);
2868
2869                 return;
2870         }
2871 out:
2872         task_rq_unlock(rq, &flags);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2877  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2878  */
2879 void sched_exec(void)
2880 {
2881         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2882         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2883         put_cpu();
2884         if (new_cpu != this_cpu)
2885                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2890  * Both runqueues must be locked.
2891  */
2892 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2893                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2894 {
2895         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2896         set_task_cpu(p, this_cpu);
2897         activate_task(this_rq, p, 0);
2898         /*
2899          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2900          * to be always true for them.
2901          */
2902         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2903 }
2904
2905 /*
2906  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2907  */
2908 static
2909 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2910                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2911                      int *all_pinned)
2912 {
2913         /*
2914          * We do not migrate tasks that are:
2915          * 1) running (obviously), or
2916          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2917          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2918          */
2919         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2920                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2921                 return 0;
2922         }
2923         *all_pinned = 0;
2924
2925         if (task_running(rq, p)) {
2926                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2927                 return 0;
2928         }
2929
2930         /*
2931          * Aggressive migration if:
2932          * 1) task is cache cold, or
2933          * 2) too many balance attempts have failed.
2934          */
2935
2936         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2937                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2938 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2939                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2940                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2941                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2942                 }
2943 #endif
2944                 return 1;
2945         }
2946
2947         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2948                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2949                 return 0;
2950         }
2951         return 1;
2952 }
2953
2954 static unsigned long
2955 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2956               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2957               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2958               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2959 {
2960         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2961         struct task_struct *p;
2962         long rem_load_move = max_load_move;
2963
2964         if (max_load_move == 0)
2965                 goto out;
2966
2967         pinned = 1;
2968
2969         /*
2970          * Start the load-balancing iterator:
2971          */
2972         p = iterator->start(iterator->arg);
2973 next:
2974         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2975                 goto out;
2976
2977         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2978             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2979                 p = iterator->next(iterator->arg);
2980                 goto next;
2981         }
2982
2983         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2984         pulled++;
2985         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2986
2987 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2988         /*
2989          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
2990          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
2991          * section.
2992          */
2993         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2994                 goto out;
2995 #endif
2996
2997         /*
2998          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2999          */
3000         if (rem_load_move > 0) {
3001                 if (p->prio < *this_best_prio)
3002                         *this_best_prio = p->prio;
3003                 p = iterator->next(iterator->arg);
3004                 goto next;
3005         }
3006 out:
3007         /*
3008          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3009          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3010          * inside pull_task().
3011          */
3012         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3013
3014         if (all_pinned)
3015                 *all_pinned = pinned;
3016
3017         return max_load_move - rem_load_move;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3022  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3023  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3024  *
3025  * Called with both runqueues locked.
3026  */
3027 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3028                       unsigned long max_load_move,
3029                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3030                       int *all_pinned)
3031 {
3032         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3033         unsigned long total_load_moved = 0;
3034         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3035
3036         do {
3037                 total_load_moved +=
3038                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3039                                 max_load_move - total_load_moved,
3040                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3041                 class = class->next;
3042
3043 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3044                 /*
3045                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3046                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3047                  * the critical section.
3048                  */
3049                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3050                         break;
3051 #endif
3052         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3053
3054         return total_load_moved > 0;
3055 }
3056
3057 static int
3058 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3059                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3060                    struct rq_iterator *iterator)
3061 {
3062         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3063         int pinned = 0;
3064
3065         while (p) {
3066                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3067                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3068                         /*
3069                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3070                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3071                          * stats here rather than inside pull_task().
3072                          */
3073                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3074
3075                         return 1;
3076                 }
3077                 p = iterator->next(iterator->arg);
3078         }
3079
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 /*
3084  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3085  * part of active balancing operations within "domain".
3086  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3087  *
3088  * Called with both runqueues locked.
3089  */
3090 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3091                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3092 {
3093         const struct sched_class *class;
3094
3095         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3096                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3097                         return 1;
3098
3099         return 0;
3100 }
3101
3102 /*
3103  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3104  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3105  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3106  */
3107 static struct sched_group *
3108 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3109                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3110                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3111 {
3112         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3113         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3114         unsigned long max_pull;
3115         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3116         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3117         int load_idx, group_imb = 0;
3118 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3119         int power_savings_balance = 1;
3120         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3121         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3122         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3123 #endif
3124
3125         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3126         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3127         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3128
3129         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3130                 load_idx = sd->busy_idx;
3131         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3132                 load_idx = sd->newidle_idx;
3133         else
3134                 load_idx = sd->idle_idx;
3135
3136         do {
3137                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3138                 int local_group;
3139                 int i;
3140                 int __group_imb = 0;
3141                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3142                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3143                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3144                 unsigned long avg_load_per_task;
3145
3146                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3147                                                sched_group_cpus(group));
3148
3149                 if (local_group)
3150                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3151
3152                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3153                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3154                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3155
3156                 max_cpu_load = 0;
3157                 min_cpu_load = ~0UL;
3158
3159                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3160                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3161
3162                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3163                                 *sd_idle = 0;
3164
3165                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3166                         if (local_group) {
3167                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3168                                         first_idle_cpu = 1;
3169                                         balance_cpu = i;
3170                                 }
3171
3172                                 load = target_load(i, load_idx);
3173                         } else {
3174                                 load = source_load(i, load_idx);
3175                                 if (load > max_cpu_load)
3176                                         max_cpu_load = load;
3177                                 if (min_cpu_load > load)
3178                                         min_cpu_load = load;
3179                         }
3180
3181                         avg_load += load;
3182                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3183                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3184
3185                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3186                 }
3187
3188                 /*
3189                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3190                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3191                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3192                  * to do the newly idle load balance.
3193                  */
3194                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3195                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3196                         *balance = 0;
3197                         goto ret;
3198                 }
3199
3200                 total_load += avg_load;
3201                 total_pwr += group->__cpu_power;
3202
3203                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3204                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3205                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3206
3207
3208                 /*
3209                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3210                  * than the average weight of two tasks.
3211                  *
3212                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3213                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3214                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3215                  *      the hierarchy?
3216                  */
3217                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3218                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3219
3220                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3221                         __group_imb = 1;
3222
3223                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3224
3225                 if (local_group) {
3226                         this_load = avg_load;
3227                         this = group;
3228                         this_nr_running = sum_nr_running;
3229                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3230                 } else if (avg_load > max_load &&
3231                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3232                         max_load = avg_load;
3233                         busiest = group;
3234                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3235                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3236                         group_imb = __group_imb;
3237                 }
3238
3239 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3240                 /*
3241                  * Busy processors will not participate in power savings
3242                  * balance.
3243                  */
3244                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3245                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3246                         goto group_next;
3247
3248                 /*
3249                  * If the local group is idle or completely loaded
3250                  * no need to do power savings balance at this domain
3251                  */
3252                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3253                                     !this_nr_running))
3254                         power_savings_balance = 0;
3255
3256                 /*
3257                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3258                  * don't include that group in power savings calculations
3259                  */
3260                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3261                     || !sum_nr_running)
3262                         goto group_next;
3263
3264                 /*
3265                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3266                  * This is the group from where we need to pick up the load
3267                  * for saving power
3268                  */
3269                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3270                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3271                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3272                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3273                         group_min = group;
3274                         min_nr_running = sum_nr_running;
3275                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3276                                                 sum_nr_running;
3277                 }
3278
3279                 /*
3280                  * Calculate the group which is almost near its
3281                  * capacity but still has some space to pick up some load
3282                  * from other group and save more power
3283                  */
3284                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3285                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3286                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3287                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3288                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3289                                 group_leader = group;
3290                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3291                         }
3292                 }
3293 group_next:
3294 #endif
3295                 group = group->next;
3296         } while (group != sd->groups);
3297
3298         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3299                 goto out_balanced;
3300
3301         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3302
3303         if (this_load >= avg_load ||
3304                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3305                 goto out_balanced;
3306
3307         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3308         if (group_imb)
3309                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3310
3311         /*
3312          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3313          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3314          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3315          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3316          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3317          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3318          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3319          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3320          * appear as very large values with unsigned longs.
3321          */
3322         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3323                 goto out_balanced;
3324
3325         /*
3326          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3327          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3328          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3329          */
3330         if (max_load < avg_load) {
3331                 *imbalance = 0;
3332                 goto small_imbalance;
3333         }
3334
3335         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3336         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3337
3338         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3339         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3340                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3341                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3342
3343         /*
3344          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3345          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3346          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3347          * moved
3348          */
3349         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3350                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3351                 unsigned int imbn;
3352
3353 small_imbalance:
3354                 pwr_move = pwr_now = 0;
3355                 imbn = 2;
3356                 if (this_nr_running) {
3357                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3358                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3359                                 imbn = 1;
3360                 } else
3361                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3362
3363                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3364                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3365                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3366                         return busiest;
3367                 }
3368
3369                 /*
3370                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3371                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3372                  * moving them.
3373                  */
3374
3375                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3376                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3377                 pwr_now += this->__cpu_power *
3378                                 min(this_load_per_task, this_load);
3379                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3380
3381                 /* Amount of load we'd subtract */
3382                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3383                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3384                 if (max_load > tmp)
3385                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3386                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3387
3388                 /* Amount of load we'd add */
3389                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3390                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3391                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3392                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3393                 else
3394                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3395                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3396                 pwr_move += this->__cpu_power *
3397                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3398                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3399
3400                 /* Move if we gain throughput */
3401                 if (pwr_move > pwr_now)
3402                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3403         }
3404
3405         return busiest;
3406
3407 out_balanced:
3408 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3409         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3410                 goto ret;
3411
3412         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3413                 *imbalance = min_load_per_task;
3414                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3415                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3416                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3417                 }
3418                 return group_min;
3419         }
3420 #endif
3421 ret:
3422         *imbalance = 0;
3423         return NULL;
3424 }
3425
3426 /*
3427  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3428  */
3429 static struct rq *
3430 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3431                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3432 {
3433         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3434         unsigned long max_load = 0;
3435         int i;
3436
3437         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3438                 unsigned long wl;
3439
3440                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3441                         continue;
3442
3443                 rq = cpu_rq(i);
3444                 wl = weighted_cpuload(i);
3445
3446                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3447                         continue;
3448
3449                 if (wl > max_load) {
3450                         max_load = wl;
3451                         busiest = rq;
3452                 }
3453         }
3454
3455         return busiest;
3456 }
3457
3458 /*
3459  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3460  * so long as it is large enough.
3461  */
3462 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3463
3464 /*
3465  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3466  * tasks if there is an imbalance.
3467  */
3468 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3469                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3470                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3471 {
3472         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3473         struct sched_group *group;
3474         unsigned long imbalance;
3475         struct rq *busiest;
3476         unsigned long flags;
3477
3478         cpumask_setall(cpus);
3479
3480         /*
3481          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3482          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3483          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3484          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3485          */
3486         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3487             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3488                 sd_idle = 1;
3489
3490         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3491
3492 redo:
3493         update_shares(sd);
3494         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3495                                    cpus, balance);
3496
3497         if (*balance == 0)
3498                 goto out_balanced;
3499
3500         if (!group) {
3501                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3502                 goto out_balanced;
3503         }
3504
3505         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3506         if (!busiest) {
3507                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3508                 goto out_balanced;
3509         }
3510
3511         BUG_ON(busiest == this_rq);
3512
3513         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3514
3515         ld_moved = 0;
3516         if (busiest->nr_running > 1) {
3517                 /*
3518                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3519                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3520                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3521                  * correctly treated as an imbalance.
3522                  */
3523                 local_irq_save(flags);
3524                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3525                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3526                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3527                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3528                 local_irq_restore(flags);
3529
3530                 /*
3531                  * some other cpu did the load balance for us.
3532                  */
3533                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3534                         resched_cpu(this_cpu);
3535
3536                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3537                 if (unlikely(all_pinned)) {
3538                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3539                         if (!cpumask_empty(cpus))
3540                                 goto redo;
3541                         goto out_balanced;
3542                 }
3543         }
3544
3545         if (!ld_moved) {
3546                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3547                 sd->nr_balance_failed++;
3548
3549                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3550
3551                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3552
3553                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3554                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3555                          */
3556                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3557                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3558                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3559                                 all_pinned = 1;
3560                                 goto out_one_pinned;
3561                         }
3562
3563                         if (!busiest->active_balance) {
3564                                 busiest->active_balance = 1;
3565                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3566                                 active_balance = 1;
3567                         }
3568                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3569                         if (active_balance)
3570                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3571
3572                         /*
3573                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3574                          * counter.
3575                          */
3576                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3577                 }
3578         } else
3579                 sd->nr_balance_failed = 0;
3580
3581         if (likely(!active_balance)) {
3582                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3583                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3584         } else {
3585                 /*
3586                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3587                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3588                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3589                  * move_tasks).
3590                  */
3591                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3592                         sd->balance_interval *= 2;
3593         }
3594
3595         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3596             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3597                 ld_moved = -1;
3598
3599         goto out;
3600
3601 out_balanced:
3602         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3603
3604         sd->nr_balance_failed = 0;
3605
3606 out_one_pinned:
3607         /* tune up the balancing interval */
3608         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3609                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3610                 sd->balance_interval *= 2;
3611
3612         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3613             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3614                 ld_moved = -1;
3615         else
3616                 ld_moved = 0;
3617 out:
3618         if (ld_moved)
3619                 update_shares(sd);
3620         return ld_moved;
3621 }
3622
3623 /*
3624  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3625  * tasks if there is an imbalance.
3626  *
3627  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3628  * this_rq is locked.
3629  */
3630 static int
3631 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3632                         struct cpumask *cpus)
3633 {
3634         struct sched_group *group;
3635         struct rq *busiest = NULL;
3636         unsigned long imbalance;
3637         int ld_moved = 0;
3638         int sd_idle = 0;
3639         int all_pinned = 0;
3640
3641         cpumask_setall(cpus);
3642
3643         /*
3644          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3645          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3646          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3647          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3648          */
3649         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3650             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3651                 sd_idle = 1;
3652
3653         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3654 redo:
3655         update_shares_locked(this_rq, sd);
3656         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3657                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3658         if (!group) {
3659                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3660                 goto out_balanced;
3661         }
3662
3663         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3664         if (!busiest) {
3665                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3666                 goto out_balanced;
3667         }
3668
3669         BUG_ON(busiest == this_rq);
3670
3671         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3672
3673         ld_moved = 0;
3674         if (busiest->nr_running > 1) {
3675                 /* Attempt to move tasks */
3676                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3677                 /* this_rq->clock is already updated */
3678                 update_rq_clock(busiest);
3679                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3680                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3681                                         &all_pinned);
3682                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3683
3684                 if (unlikely(all_pinned)) {
3685                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3686                         if (!cpumask_empty(cpus))
3687                                 goto redo;
3688                 }
3689         }
3690
3691         if (!ld_moved) {
3692                 int active_balance = 0;
3693
3694                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3695                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3696                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3697                         return -1;
3698
3699                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3700                         return -1;
3701
3702                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3703                         return -1;
3704
3705                 /*
3706                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3707                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3708                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3709                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3710                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3711                  *
3712                  * The package power saving logic comes from
3713                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3714                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3715                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3716                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3717                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3718                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3719                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3720                  *
3721                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3722                  * will be more than one task in the source run queue and
3723                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3724                  * active balance code will not be triggered.
3725                  */
3726
3727                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3728                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3729
3730                 /*
3731                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3732                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3733                  */
3734                 if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3735                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3736                         all_pinned = 1;
3737                         return ld_moved;
3738                 }
3739
3740                 if (!busiest->active_balance) {
3741                         busiest->active_balance = 1;
3742                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3743                         active_balance = 1;
3744                 }
3745
3746                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3747                 if (active_balance)
3748                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3749
3750         } else
3751                 sd->nr_balance_failed = 0;
3752
3753         update_shares_locked(this_rq, sd);
3754         return ld_moved;
3755
3756 out_balanced:
3757         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3758         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3759             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3760                 return -1;
3761         sd->nr_balance_failed = 0;
3762
3763         return 0;
3764 }
3765
3766 /*
3767  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3768  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3769  */
3770 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3771 {
3772         struct sched_domain *sd;
3773         int pulled_task = 0;
3774         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3775         cpumask_var_t tmpmask;
3776
3777         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3778                 return;
3779
3780         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3781                 unsigned long interval;
3782
3783                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3784                         continue;
3785
3786                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3787                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3788                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3789                                                            sd, tmpmask);
3790
3791                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3792                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3793                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3794                 if (pulled_task)
3795                         break;
3796         }
3797         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3798                 /*
3799                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3800                  * a busy processor. So reset next_balance.
3801                  */
3802                 this_rq->next_balance = next_balance;
3803         }
3804         free_cpumask_var(tmpmask);
3805 }
3806
3807 /*
3808  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3809  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3810  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3811  * logical imbalances.
3812  *
3813  * Called with busiest_rq locked.
3814  */
3815 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3816 {
3817         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3818         struct sched_domain *sd;
3819         struct rq *target_rq;
3820
3821         /* Is there any task to move? */
3822         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3823                 return;
3824
3825         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3826
3827         /*
3828          * This condition is "impossible", if it occurs
3829          * we need to fix it. Originally reported by
3830          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3831          */
3832         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3833
3834         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3835         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3836         update_rq_clock(busiest_rq);
3837         update_rq_clock(target_rq);
3838
3839         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3840         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3841                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3842                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3843                                 break;
3844         }
3845
3846         if (likely(sd)) {
3847                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3848
3849                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3850                                   sd, CPU_IDLE))
3851                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3852                 else
3853                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3854         }
3855         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3856 }
3857
3858 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3859 static struct {
3860         atomic_t load_balancer;
3861         cpumask_var_t cpu_mask;
3862 } nohz ____cacheline_aligned = {
3863         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3864 };
3865
3866 /*
3867  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3868  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3869  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3870  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3871  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3872  * arrives...
3873  *
3874  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3875  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3876  * nohz.cpu_mask..
3877  *
3878  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3879  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3880  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3881  * there is no need for ilb owner.
3882  *
3883  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3884  * next busy scheduler_tick()
3885  */
3886 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3887 {
3888         int cpu = smp_processor_id();
3889
3890         if (stop_tick) {
3891                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3892                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3893
3894                 /*
3895                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3896                  */
3897                 if (!cpu_active(cpu) &&
3898                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3899                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3900                                 BUG();
3901                         return 0;
3902                 }
3903
3904                 /* time for ilb owner also to sleep */
3905                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3906                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3907                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3908                         return 0;
3909                 }
3910
3911                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3912                         /* make me the ilb owner */
3913                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3914                                 return 1;
3915                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3916                         return 1;
3917         } else {
3918                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3919                         return 0;
3920
3921                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3922
3923                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3924                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3925                                 BUG();
3926         }
3927         return 0;
3928 }
3929 #endif
3930
3931 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3932
3933 /*
3934  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3935  * and initiates a balancing operation if so.
3936  *
3937  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3938  */
3939 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3940 {
3941         int balance = 1;
3942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3943         unsigned long interval;
3944         struct sched_domain *sd;
3945         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3946         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3947         int update_next_balance = 0;
3948         int need_serialize;
3949         cpumask_var_t tmp;
3950
3951         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3952         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3953                 return;
3954
3955         for_each_domain(cpu, sd) {
3956                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3957                         continue;
3958
3959                 interval = sd->balance_interval;
3960                 if (idle != CPU_IDLE)
3961                         interval *= sd->busy_factor;
3962
3963                 /* scale ms to jiffies */
3964                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3965                 if (unlikely(!interval))
3966                         interval = 1;
3967                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3968                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3969
3970                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3971
3972                 if (need_serialize) {
3973                         if (!spin_trylock(&balancing))
3974                                 goto out;
3975                 }
3976
3977                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3978                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3979                                 /*
3980                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3981                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3982                                  * not idle.
3983                                  */
3984                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3985                         }
3986                         sd->last_balance = jiffies;
3987                 }
3988                 if (need_serialize)
3989                         spin_unlock(&balancing);
3990 out:
3991                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3992                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3993                         update_next_balance = 1;
3994                 }
3995
3996                 /*
3997                  * Stop the load balance at this level. There is another
3998                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3999                  * actively.
4000                  */
4001                 if (!balance)
4002                         break;
4003         }
4004
4005         /*
4006          * next_balance will be updated only when there is a need.
4007          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4008          * updated.
4009          */
4010         if (likely(update_next_balance))
4011                 rq->next_balance = next_balance;
4012
4013         free_cpumask_var(tmp);
4014 }
4015
4016 /*
4017  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4018  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4019  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4020  */
4021 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4022 {
4023         int this_cpu = smp_processor_id();
4024         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4025         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4026                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4027
4028         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4029
4030 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4031         /*
4032          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4033          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4034          * stopped.
4035          */
4036         if (this_rq->idle_at_tick &&
4037             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4038                 struct rq *rq;
4039                 int balance_cpu;
4040
4041                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4042                         if (balance_cpu == this_cpu)
4043                                 continue;
4044
4045                         /*
4046                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4047                          * work being done for other cpus. Next load
4048                          * balancing owner will pick it up.
4049                          */
4050                         if (need_resched())
4051                                 break;
4052
4053                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4054
4055                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4056                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4057                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4058                 }
4059         }
4060 #endif
4061 }
4062
4063 /*
4064  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4065  *
4066  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4067  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4068  * if the whole system is idle.
4069  */
4070 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4071 {
4072 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4073         /*
4074          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4075          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4076          * load balancer.
4077          */
4078         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4079                 rq->in_nohz_recently = 0;
4080
4081                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4082                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4083                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4084                 }
4085
4086                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4087                         /*
4088                          * simple selection for now: Nominate the
4089                          * first cpu in the nohz list to be the next
4090                          * ilb owner.
4091                          *
4092                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4093                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4094                          */
4095                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4096
4097                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4098                                 resched_cpu(ilb);
4099                 }
4100         }
4101
4102         /*
4103          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4104          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4105          */
4106         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4107             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4108                 resched_cpu(cpu);
4109                 return;
4110         }
4111
4112         /*
4113          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4114          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4115          */
4116         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4117             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4118                 return;
4119 #endif
4120         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4121                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4122 }
4123
4124 #else   /* CONFIG_SMP */
4125
4126 /*
4127  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4128  */
4129 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4130 {
4131 }
4132
4133 #endif
4134
4135 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4136
4137 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4138
4139 /*
4140  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4141  * @p in case that task is currently running.
4142  */
4143 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4144 {
4145         unsigned long flags;
4146         struct rq *rq;
4147         u64 ns = 0;
4148
4149         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4150
4151         if (task_current(rq, p)) {
4152                 u64 delta_exec;
4153
4154                 update_rq_clock(rq);
4155                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4156                 if ((s64)delta_exec > 0)
4157                         ns = delta_exec;
4158         }
4159
4160         task_rq_unlock(rq, &flags);
4161
4162         return ns;
4163 }
4164
4165 /*
4166  * Account user cpu time to a process.
4167  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4168  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4169  */
4170 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4171 {
4172         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4173         cputime64_t tmp;
4174
4175         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4176         account_group_user_time(p, cputime);
4177
4178         /* Add user time to cpustat. */
4179         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4180         if (TASK_NICE(p) > 0)
4181                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4182         else
4183                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4184         /* Account for user time used */
4185         acct_update_integrals(p);
4186 }
4187
4188 /*
4189  * Account guest cpu time to a process.
4190  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4191  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4192  */
4193 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4194 {
4195         cputime64_t tmp;
4196         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4197
4198         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4199
4200         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4201         account_group_user_time(p, cputime);
4202         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4203
4204         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4205         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4206 }
4207
4208 /*
4209  * Account scaled user cpu time to a process.
4210  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4211  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4212  */
4213 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4214 {
4215         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4216 }
4217
4218 /*
4219  * Account system cpu time to a process.
4220  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4221  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4222  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4223  */
4224 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4225                          cputime_t cputime)
4226 {
4227         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4228         struct rq *rq = this_rq();
4229         cputime64_t tmp;
4230
4231         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4232                 account_guest_time(p, cputime);
4233                 return;
4234         }
4235
4236         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4237         account_group_system_time(p, cputime);
4238
4239         /* Add system time to cpustat. */
4240         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4241         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4242                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4243         else if (softirq_count())
4244                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4245         else if (p != rq->idle)
4246                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4247         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4248                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4249         else
4250                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4251         /* Account for system time used */
4252         acct_update_integrals(p);
4253 }
4254
4255 /*
4256  * Account scaled system cpu time to a process.
4257  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4258  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4259  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4260  */
4261 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4262 {
4263         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4264 }
4265
4266 /*
4267  * Account for involuntary wait time.
4268  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4269  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4270  */
4271 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4272 {
4273         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4274         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4275         struct rq *rq = this_rq();
4276
4277         if (p == rq->idle) {
4278                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4279                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4280                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4281                 else
4282                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4283         } else
4284                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4285 }
4286
4287 /*
4288  * Use precise platform statistics if available:
4289  */
4290 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4291 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4292 {
4293         return p->utime;
4294 }
4295
4296 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4297 {
4298         return p->stime;
4299 }
4300 #else
4301 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4302 {
4303         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4304                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4305         u64 temp;
4306
4307         /*
4308          * Use CFS's precise accounting:
4309          */
4310         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4311
4312         if (total) {
4313                 temp *= utime;
4314                 do_div(temp, total);
4315         }
4316         utime = (clock_t)temp;
4317
4318         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4319         return p->prev_utime;
4320 }
4321
4322 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4323 {
4324         clock_t stime;
4325
4326         /*
4327          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4328          * the total, to make sure the total observed by userspace
4329          * grows monotonically - apps rely on that):
4330          */
4331         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4332                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4333
4334         if (stime >= 0)
4335                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4336
4337         return p->prev_stime;
4338 }
4339 #endif
4340
4341 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4342 {
4343         return p->gtime;
4344 }
4345
4346 /*
4347  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4348  * We call it with interrupts disabled.
4349  *
4350  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4351  * timeslices.
4352  */
4353 void scheduler_tick(void)
4354 {
4355         int cpu = smp_processor_id();
4356         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4357         struct task_struct *curr = rq->curr;
4358
4359         sched_clock_tick();
4360
4361         spin_lock(&rq->lock);
4362         update_rq_clock(rq);
4363         update_cpu_load(rq);
4364         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4365         spin_unlock(&rq->lock);
4366
4367 #ifdef CONFIG_SMP
4368         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4369         trigger_load_balance(rq, cpu);
4370 #endif
4371 }
4372
4373 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4374                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4375
4376 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4377 {
4378         if (in_lock_functions(addr)) {
4379                 addr = CALLER_ADDR2;
4380                 if (in_lock_functions(addr))
4381                         addr = CALLER_ADDR3;
4382         }
4383         return addr;
4384 }
4385
4386 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4387 {
4388 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4389         /*
4390          * Underflow?
4391          */
4392         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4393                 return;
4394 #endif
4395         preempt_count() += val;
4396 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4397         /*
4398          * Spinlock count overflowing soon?
4399          */
4400         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4401                                 PREEMPT_MASK - 10);
4402 #endif
4403         if (preempt_count() == val)
4404                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4405 }
4406 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4407
4408 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4409 {
4410 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4411         /*
4412          * Underflow?
4413          */
4414        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4415                 return;
4416         /*
4417          * Is the spinlock portion underflowing?
4418          */
4419         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4420                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4421                 return;
4422 #endif
4423
4424         if (preempt_count() == val)
4425                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4426         preempt_count() -= val;
4427 }
4428 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4429
4430 #endif
4431
4432 /*
4433  * Print scheduling while atomic bug:
4434  */
4435 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4436 {
4437         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4438
4439         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4440                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4441
4442         debug_show_held_locks(prev);
4443         print_modules();
4444         if (irqs_disabled())
4445                 print_irqtrace_events(prev);
4446
4447         if (regs)
4448                 show_regs(regs);
4449         else
4450                 dump_stack();
4451 }
4452
4453 /*
4454  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4455  */
4456 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4457 {
4458         /*
4459          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4460          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4461          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4462          */
4463         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4464                 __schedule_bug(prev);
4465
4466         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4467
4468         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4469 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4470         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4471                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4472                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4473         }
4474 #endif
4475 }
4476
4477 /*
4478  * Pick up the highest-prio task:
4479  */
4480 static inline struct task_struct *
4481 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4482 {
4483         const struct sched_class *class;
4484         struct task_struct *p;
4485
4486         /*
4487          * Optimization: we know that if all tasks are in
4488          * the fair class we can call that function directly:
4489          */
4490         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4491                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4492                 if (likely(p))
4493                         return p;
4494         }
4495
4496         class = sched_class_highest;
4497         for ( ; ; ) {
4498                 p = class->pick_next_task(rq);
4499                 if (p)
4500                         return p;
4501                 /*
4502                  * Will never be NULL as the idle class always
4503                  * returns a non-NULL p:
4504                  */
4505                 class = class->next;
4506         }
4507 }
4508
4509 /*
4510  * schedule() is the main scheduler function.
4511  */
4512 asmlinkage void __sched schedule(void)
4513 {
4514         struct task_struct *prev, *next;
4515         unsigned long *switch_count;
4516         struct rq *rq;
4517         int cpu;
4518
4519 need_resched:
4520         preempt_disable();
4521         cpu = smp_processor_id();
4522         rq = cpu_rq(cpu);
4523         rcu_qsctr_inc(cpu);
4524         prev = rq->curr;
4525         switch_count = &prev->nivcsw;
4526
4527         release_kernel_lock(prev);
4528 need_resched_nonpreemptible:
4529
4530         schedule_debug(prev);
4531
4532         if (sched_feat(HRTICK))
4533                 hrtick_clear(rq);
4534
4535         spin_lock_irq(&rq->lock);
4536         update_rq_clock(rq);
4537         clear_tsk_need_resched(prev);
4538
4539         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4540                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4541                         prev->state = TASK_RUNNING;
4542                 else
4543                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4544                 switch_count = &prev->nvcsw;
4545         }
4546
4547 #ifdef CONFIG_SMP
4548         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4549                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4550 #endif
4551
4552         if (unlikely(!rq->nr_running))
4553                 idle_balance(cpu, rq);
4554
4555         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4556         next = pick_next_task(rq, prev);
4557
4558         if (likely(prev != next)) {
4559                 sched_info_switch(prev, next);
4560
4561                 rq->nr_switches++;
4562                 rq->curr = next;
4563                 ++*switch_count;
4564
4565                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4566                 /*
4567                  * the context switch might have flipped the stack from under
4568                  * us, hence refresh the local variables.
4569                  */
4570                 cpu = smp_processor_id();
4571                 rq = cpu_rq(cpu);
4572         } else
4573                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4574
4575         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4576                 goto need_resched_nonpreemptible;
4577
4578         preempt_enable_no_resched();
4579         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4580                 goto need_resched;
4581 }
4582 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4583
4584 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4585 /*
4586  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4587  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4588  * occur there and call schedule directly.
4589  */
4590 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4591 {
4592         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4593
4594         /*
4595          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4596          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4597          */
4598         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4599                 return;
4600
4601         do {
4602                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4603                 schedule();
4604                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4605
4606                 /*
4607                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4608                  * between schedule and now.
4609                  */
4610                 barrier();
4611         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4612 }
4613 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4614
4615 /*
4616  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4617  * off of irq context.
4618  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4619  * protect us against recursive calling from irq.
4620  */
4621 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4622 {
4623         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4624
4625         /* Catch callers which need to be fixed */
4626         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4627
4628         do {
4629                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4630                 local_irq_enable();
4631                 schedule();
4632                 local_irq_disable();
4633                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4634
4635                 /*
4636                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4637                  * between schedule and now.
4638                  */
4639                 barrier();
4640         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4641 }
4642
4643 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4644
4645 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4646                           void *key)
4647 {
4648         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4651
4652 /*
4653  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4654  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4655  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4656  *
4657  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4658  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4659  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4660  */
4661 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4662                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4663 {
4664         wait_queue_t *curr, *next;
4665
4666         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4667                 unsigned flags = curr->flags;
4668
4669                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4670                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4671                         break;
4672         }
4673 }
4674
4675 /**
4676  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4677  * @q: the waitqueue
4678  * @mode: which threads
4679  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4680  * @key: is directly passed to the wakeup function
4681  */
4682 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4683                         int nr_exclusive, void *key)
4684 {
4685         unsigned long flags;
4686
4687         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4688         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4689         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4692
4693 /*
4694  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4695  */
4696 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4697 {
4698         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4699 }
4700
4701 /**
4702  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4703  * @q: the waitqueue
4704  * @mode: which threads
4705  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4706  *
4707  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4708  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4709  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4710  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4711  *
4712  * On UP it can prevent extra preemption.
4713  */
4714 void
4715 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4716 {
4717         unsigned long flags;
4718         int sync = 1;
4719
4720         if (unlikely(!q))
4721                 return;
4722
4723         if (unlikely(!nr_exclusive))
4724                 sync = 0;
4725
4726         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4727         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4728         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4729 }
4730 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4731
4732 /**
4733  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4734  * @x:  holds the state of this particular completion
4735  *
4736  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4737  * awakened in the same order in which they were queued.
4738  *
4739  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4740  */
4741 void complete(struct completion *x)
4742 {
4743         unsigned long flags;
4744
4745         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4746         x->done++;
4747         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4748         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL(complete);
4751
4752 /**
4753  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4754  * @x:  holds the state of this particular completion
4755  *
4756  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4757  */
4758 void complete_all(struct completion *x)
4759 {
4760         unsigned long flags;
4761
4762         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4763         x->done += UINT_MAX/2;
4764         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4765         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4768
4769 static inline long __sched
4770 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4771 {
4772         if (!x->done) {
4773                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4774
4775                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4776                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4777                 do {
4778                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4779                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4780                                 break;
4781                         }
4782                         __set_current_state(state);
4783                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4784                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4785                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4786                 } while (!x->done && timeout);
4787                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4788                 if (!x->done)
4789                         return timeout;
4790         }
4791         x->done--;
4792         return timeout ?: 1;
4793 }
4794
4795 static long __sched
4796 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4797 {
4798         might_sleep();
4799
4800         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4801         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4802         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4803         return timeout;
4804 }
4805
4806 /**
4807  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4808  * @x:  holds the state of this particular completion
4809  *
4810  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4811  * interruptible and there is no timeout.
4812  *
4813  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4814  * and interrupt capability. Also see complete().
4815  */
4816 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4817 {
4818         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4821
4822 /**
4823  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4824  * @x:  holds the state of this particular completion
4825  * @timeout:  timeout value in jiffies
4826  *
4827  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4828  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4829  * interruptible.
4830  */
4831 unsigned long __sched
4832 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4833 {
4834         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4837
4838 /**
4839  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4840  * @x:  holds the state of this particular completion
4841  *
4842  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4843  * interruptible.
4844  */
4845 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4846 {
4847         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4848         if (t == -ERESTARTSYS)
4849                 return t;
4850         return 0;
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4853
4854 /**
4855  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4856  * @x:  holds the state of this particular completion
4857  * @timeout:  timeout value in jiffies
4858  *
4859  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4860  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4861  */
4862 unsigned long __sched
4863 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4864                                           unsigned long timeout)
4865 {
4866         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4867 }
4868 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4869
4870 /**
4871  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4872  * @x:  holds the state of this particular completion
4873  *
4874  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4875  * interrupted by a kill signal.
4876  */
4877 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4878 {
4879         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4880         if (t == -ERESTARTSYS)
4881                 return t;
4882         return 0;
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4885
4886 /**
4887  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4888  *      @x:     completion structure
4889  *
4890  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4891  *               1 if a decrement succeeded.
4892  *
4893  *      If a completion is being used as a counting completion,
4894  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4895  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4896  *      is protecting is not available.
4897  */
4898 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4899 {
4900         int ret = 1;
4901
4902         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4903         if (!x->done)
4904                 ret = 0;
4905         else
4906                 x->done--;
4907         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4908         return ret;
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4911
4912 /**
4913  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4914  *      @x:     completion structure
4915  *
4916  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4917  *               1 if there are no waiters.
4918  *
4919  */
4920 bool completion_done(struct completion *x)
4921 {
4922         int ret = 1;
4923
4924         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4925         if (!x->done)
4926                 ret = 0;
4927         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4928         return ret;
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4931
4932 static long __sched
4933 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4934 {
4935         unsigned long flags;
4936         wait_queue_t wait;
4937
4938         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4939
4940         __set_current_state(state);
4941
4942         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4943         __add_wait_queue(q, &wait);
4944         spin_unlock(&q->lock);
4945         timeout = schedule_timeout(timeout);
4946         spin_lock_irq(&q->lock);
4947         __remove_wait_queue(q, &wait);
4948         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4949
4950         return timeout;
4951 }
4952
4953 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4954 {
4955         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4956 }
4957 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4958
4959 long __sched
4960 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4961 {
4962         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4965
4966 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4967 {
4968         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4971
4972 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4973 {
4974         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4977
4978 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4979
4980 /*
4981  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4982  * @p: task
4983  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4984  *
4985  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4986  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4987  *
4988  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4989  */
4990 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4991 {
4992         unsigned long flags;
4993         int oldprio, on_rq, running;
4994         struct rq *rq;
4995         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4996
4997         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4998
4999         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5000         update_rq_clock(rq);
5001
5002         oldprio = p->prio;
5003         on_rq = p->se.on_rq;
5004         running = task_current(rq, p);
5005         if (on_rq)
5006                 dequeue_task(rq, p, 0);
5007         if (running)
5008                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5009
5010         if (rt_prio(prio))
5011                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5012         else
5013                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5014
5015         p->prio = prio;
5016
5017         if (running)
5018                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5019         if (on_rq) {
5020                 enqueue_task(rq, p, 0);
5021
5022                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5023         }
5024         task_rq_unlock(rq, &flags);
5025 }
5026
5027 #endif
5028
5029 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5030 {
5031         int old_prio, delta, on_rq;
5032         unsigned long flags;
5033         struct rq *rq;
5034
5035         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5036                 return;
5037         /*
5038          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5039          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5040          */
5041         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5042         update_rq_clock(rq);
5043         /*
5044          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5045          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5046          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5047          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5048          */
5049         if (task_has_rt_policy(p)) {
5050                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5051                 goto out_unlock;
5052         }
5053         on_rq = p->se.on_rq;
5054         if (on_rq)
5055                 dequeue_task(rq, p, 0);
5056
5057         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5058         set_load_weight(p);
5059         old_prio = p->prio;
5060         p->prio = effective_prio(p);
5061         delta = p->prio - old_prio;
5062
5063         if (on_rq) {
5064                 enqueue_task(rq, p, 0);
5065                 /*
5066                  * If the task increased its priority or is running and
5067                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5068                  */
5069                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5070                         resched_task(rq->curr);
5071         }
5072 out_unlock:
5073         task_rq_unlock(rq, &flags);
5074 }
5075 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5076
5077 /*
5078  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5079  * @p: task
5080  * @nice: nice value
5081  */
5082 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5083 {
5084         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5085         int nice_rlim = 20 - nice;
5086
5087         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5088                 capable(CAP_SYS_NICE));
5089 }
5090
5091 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5092
5093 /*
5094  * sys_nice - change the priority of the current process.
5095  * @increment: priority increment
5096  *
5097  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5098  * does similar things.
5099  */
5100 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5101 {
5102         long nice, retval;
5103
5104         /*
5105          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5106          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5107          * and we have a single winner.
5108          */
5109         if (increment < -40)
5110                 increment = -40;
5111         if (increment > 40)
5112                 increment = 40;
5113
5114         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5115         if (nice < -20)
5116                 nice = -20;
5117         if (nice > 19)
5118                 nice = 19;
5119
5120         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5121                 return -EPERM;
5122
5123         retval = security_task_setnice(current, nice);
5124         if (retval)
5125                 return retval;
5126
5127         set_user_nice(current, nice);
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 #endif
5132
5133 /**
5134  * task_prio - return the priority value of a given task.
5135  * @p: the task in question.
5136  *
5137  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5138  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5139  * around 0, value goes from -16 to +15.
5140  */
5141 int task_prio(const struct task_struct *p)
5142 {
5143         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5144 }
5145
5146 /**
5147  * task_nice - return the nice value of a given task.
5148  * @p: the task in question.
5149  */
5150 int task_nice(const struct task_struct *p)
5151 {
5152         return TASK_NICE(p);
5153 }
5154 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5155
5156 /**
5157  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5158  * @cpu: the processor in question.
5159  */
5160 int idle_cpu(int cpu)
5161 {
5162         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5163 }
5164
5165 /**
5166  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5167  * @cpu: the processor in question.
5168  */
5169 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5170 {
5171         return cpu_rq(cpu)->idle;
5172 }
5173
5174 /**
5175  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5176  * @pid: the pid in question.
5177  */
5178 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5179 {
5180         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5181 }
5182
5183 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5184 static void
5185 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5186 {
5187         BUG_ON(p->se.on_rq);
5188
5189         p->policy = policy;
5190         switch (p->policy) {
5191         case SCHED_NORMAL:
5192         case SCHED_BATCH:
5193         case SCHED_IDLE:
5194                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5195                 break;
5196         case SCHED_FIFO:
5197         case SCHED_RR:
5198                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5199                 break;
5200         }
5201
5202         p->rt_priority = prio;
5203         p->normal_prio = normal_prio(p);
5204         /* we are holding p->pi_lock already */
5205         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5206         set_load_weight(p);
5207 }
5208
5209 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5210                                 struct sched_param *param, bool user)
5211 {
5212         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5213         unsigned long flags;
5214         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5215         struct rq *rq;
5216
5217         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5218         BUG_ON(in_interrupt());
5219 recheck:
5220         /* double check policy once rq lock held */
5221         if (policy < 0)
5222                 policy = oldpolicy = p->policy;
5223         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5224                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5225                         policy != SCHED_IDLE)
5226                 return -EINVAL;
5227         /*
5228          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5229          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5230          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5231          */
5232         if (param->sched_priority < 0 ||
5233             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5234             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5235                 return -EINVAL;
5236         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5237                 return -EINVAL;
5238
5239         /*
5240          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5241          */
5242         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5243                 if (rt_policy(policy)) {
5244                         unsigned long rlim_rtprio;
5245
5246                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5247                                 return -ESRCH;
5248                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5249                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5250
5251                         /* can't set/change the rt policy */
5252                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5253                                 return -EPERM;
5254
5255                         /* can't increase priority */
5256                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5257                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5258                                 return -EPERM;
5259                 }
5260                 /*
5261                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5262                  * move out of SCHED_IDLE either:
5263                  */
5264                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5265                         return -EPERM;
5266
5267                 /* can't change other user's priorities */
5268                 if ((current->euid != p->euid) &&
5269                     (current->euid != p->uid))
5270                         return -EPERM;
5271         }
5272
5273         if (user) {
5274 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5275                 /*
5276                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5277                  * assigned.
5278                  */
5279                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5280                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5281                         return -EPERM;
5282 #endif
5283
5284                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5285                 if (retval)
5286                         return retval;
5287         }
5288
5289         /*
5290          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5291          * changing the priority of the task:
5292          */
5293         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5294         /*
5295          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5296          * runqueue lock must be held.
5297          */
5298         rq = __task_rq_lock(p);
5299         /* recheck policy now with rq lock held */
5300         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5301                 policy = oldpolicy = -1;
5302                 __task_rq_unlock(rq);
5303                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5304                 goto recheck;
5305         }
5306         update_rq_clock(rq);
5307         on_rq = p->se.on_rq;
5308         running = task_current(rq, p);
5309         if (on_rq)
5310                 deactivate_task(rq, p, 0);
5311         if (running)
5312                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5313
5314         oldprio = p->prio;
5315         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5316
5317         if (running)
5318                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5319         if (on_rq) {
5320                 activate_task(rq, p, 0);
5321
5322                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5323         }
5324         __task_rq_unlock(rq);
5325         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5326
5327         rt_mutex_adjust_pi(p);
5328
5329         return 0;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5334  * @p: the task in question.
5335  * @policy: new policy.
5336  * @param: structure containing the new RT priority.
5337  *
5338  * NOTE that the task may be already dead.
5339  */
5340 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5341                        struct sched_param *param)
5342 {
5343         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5344 }
5345 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5346
5347 /**
5348  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5349  * @p: the task in question.
5350  * @policy: new policy.
5351  * @param: structure containing the new RT priority.
5352  *
5353  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5354  * current context has permission.  For example, this is needed in
5355  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5356  * but our caller might not have that capability.
5357  */
5358 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5359                                struct sched_param *param)
5360 {
5361         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5362 }
5363
5364 static int
5365 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5366 {
5367         struct sched_param lparam;
5368         struct task_struct *p;
5369         int retval;
5370
5371         if (!param || pid < 0)
5372                 return -EINVAL;
5373         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5374                 return -EFAULT;
5375
5376         rcu_read_lock();
5377         retval = -ESRCH;
5378         p = find_process_by_pid(pid);
5379         if (p != NULL)
5380                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5381         rcu_read_unlock();
5382
5383         return retval;
5384 }
5385
5386 /**
5387  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5388  * @pid: the pid in question.
5389  * @policy: new policy.
5390  * @param: structure containing the new RT priority.
5391  */
5392 asmlinkage long
5393 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5394 {
5395         /* negative values for policy are not valid */
5396         if (policy < 0)
5397                 return -EINVAL;
5398
5399         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5400 }
5401
5402 /**
5403  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5404  * @pid: the pid in question.
5405  * @param: structure containing the new RT priority.
5406  */
5407 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5408 {
5409         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5410 }
5411
5412 /**
5413  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5414  * @pid: the pid in question.
5415  */
5416 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5417 {
5418         struct task_struct *p;
5419         int retval;
5420
5421         if (pid < 0)
5422                 return -EINVAL;
5423
5424         retval = -ESRCH;
5425         read_lock(&tasklist_lock);
5426         p = find_process_by_pid(pid);
5427         if (p) {
5428                 retval = security_task_getscheduler(p);
5429                 if (!retval)
5430                         retval = p->policy;
5431         }
5432         read_unlock(&tasklist_lock);
5433         return retval;
5434 }
5435
5436 /**
5437  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5438  * @pid: the pid in question.
5439  * @param: structure containing the RT priority.
5440  */
5441 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5442 {
5443         struct sched_param lp;
5444         struct task_struct *p;
5445         int retval;
5446
5447         if (!param || pid < 0)
5448                 return -EINVAL;
5449
5450         read_lock(&tasklist_lock);
5451         p = find_process_by_pid(pid);
5452         retval = -ESRCH;
5453         if (!p)
5454                 goto out_unlock;
5455
5456         retval = security_task_getscheduler(p);
5457         if (retval)
5458                 goto out_unlock;
5459
5460         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5461         read_unlock(&tasklist_lock);
5462
5463         /*
5464          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5465          */
5466         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5467
5468         return retval;
5469
5470 out_unlock:
5471         read_unlock(&tasklist_lock);
5472         return retval;
5473 }
5474
5475 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5476 {
5477         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5478         struct task_struct *p;
5479         int retval;
5480
5481         get_online_cpus();
5482         read_lock(&tasklist_lock);
5483
5484         p = find_process_by_pid(pid);
5485         if (!p) {
5486                 read_unlock(&tasklist_lock);
5487                 put_online_cpus();
5488                 return -ESRCH;
5489         }
5490
5491         /*
5492          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5493          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5494          * usage count and then drop tasklist_lock.
5495          */
5496         get_task_struct(p);
5497         read_unlock(&tasklist_lock);
5498
5499         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5500                 retval = -ENOMEM;
5501                 goto out_put_task;
5502         }
5503         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5504                 retval = -ENOMEM;
5505                 goto out_free_cpus_allowed;
5506         }
5507         retval = -EPERM;
5508         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5509                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5510                 goto out_unlock;
5511
5512         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5513         if (retval)
5514                 goto out_unlock;
5515
5516         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5517         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5518  again:
5519         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5520
5521         if (!retval) {
5522                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5523                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5524                         /*
5525                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5526                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5527                          * cpuset's cpus_allowed
5528                          */
5529                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5530                         goto again;
5531                 }
5532         }
5533 out_unlock:
5534         free_cpumask_var(new_mask);
5535 out_free_cpus_allowed:
5536         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5537 out_put_task:
5538         put_task_struct(p);
5539         put_online_cpus();
5540         return retval;
5541 }
5542
5543 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5544                              struct cpumask *new_mask)
5545 {
5546         if (len < cpumask_size())
5547                 cpumask_clear(new_mask);
5548         else if (len > cpumask_size())
5549                 len = cpumask_size();
5550
5551         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5552 }
5553
5554 /**
5555  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5556  * @pid: pid of the process
5557  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5558  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5559  */
5560 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5561                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5562 {
5563         cpumask_var_t new_mask;
5564         int retval;
5565
5566         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5567                 return -ENOMEM;
5568
5569         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5570         if (retval == 0)
5571                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5572         free_cpumask_var(new_mask);
5573         return retval;
5574 }
5575
5576 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5577 {
5578         struct task_struct *p;
5579         int retval;
5580
5581         get_online_cpus();
5582         read_lock(&tasklist_lock);
5583
5584         retval = -ESRCH;
5585         p = find_process_by_pid(pid);
5586         if (!p)
5587                 goto out_unlock;
5588
5589         retval = security_task_getscheduler(p);
5590         if (retval)
5591                 goto out_unlock;
5592
5593         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5594
5595 out_unlock:
5596         read_unlock(&tasklist_lock);
5597         put_online_cpus();
5598
5599         return retval;
5600 }
5601
5602 /**
5603  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5604  * @pid: pid of the process
5605  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5606  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5607  */
5608 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5609                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5610 {
5611         int ret;
5612         cpumask_var_t mask;
5613
5614         if (len < cpumask_size())
5615                 return -EINVAL;
5616
5617         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5618                 return -ENOMEM;
5619
5620         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5621         if (ret == 0) {
5622                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5623                         ret = -EFAULT;
5624                 else
5625                         ret = cpumask_size();
5626         }
5627         free_cpumask_var(mask);
5628
5629         return ret;
5630 }
5631
5632 /**
5633  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5634  *
5635  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5636  * other threads running on this CPU then this function will return.
5637  */
5638 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5639 {
5640         struct rq *rq = this_rq_lock();
5641
5642         schedstat_inc(rq, yld_count);
5643         current->sched_class->yield_task(rq);
5644
5645         /*
5646          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5647          * no need to preempt or enable interrupts:
5648          */
5649         __release(rq->lock);
5650         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5651         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5652         preempt_enable_no_resched();
5653
5654         schedule();
5655
5656         return 0;
5657 }
5658
5659 static void __cond_resched(void)
5660 {
5661 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5662         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5663 #endif
5664         /*
5665          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5666          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5667          * cond_resched() call.
5668          */
5669         do {
5670                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5671                 schedule();
5672                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5673         } while (need_resched());
5674 }
5675
5676 int __sched _cond_resched(void)
5677 {
5678         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5679                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5680                 __cond_resched();
5681                 return 1;
5682         }
5683         return 0;
5684 }
5685 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5686
5687 /*
5688  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5689  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5690  *
5691  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5692  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5693  * spin_unlock(), once by hand).
5694  */
5695 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5696 {
5697         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5698         int ret = 0;
5699
5700         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5701                 spin_unlock(lock);
5702                 if (resched && need_resched())
5703                         __cond_resched();
5704                 else
5705                         cpu_relax();
5706                 ret = 1;
5707                 spin_lock(lock);
5708         }
5709         return ret;
5710 }
5711 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5712
5713 int __sched cond_resched_softirq(void)
5714 {
5715         BUG_ON(!in_softirq());
5716
5717         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5718                 local_bh_enable();
5719                 __cond_resched();
5720                 local_bh_disable();
5721                 return 1;
5722         }
5723         return 0;
5724 }
5725 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5726
5727 /**
5728  * yield - yield the current processor to other threads.
5729  *
5730  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5731  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5732  */
5733 void __sched yield(void)
5734 {
5735         set_current_state(TASK_RUNNING);
5736         sys_sched_yield();
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(yield);
5739
5740 /*
5741  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5742  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5743  *
5744  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5745  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5746  */
5747 void __sched io_schedule(void)
5748 {
5749         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5750
5751         delayacct_blkio_start();
5752         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5753         schedule();
5754         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5755         delayacct_blkio_end();
5756 }
5757 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5758
5759 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5760 {
5761         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5762         long ret;
5763
5764         delayacct_blkio_start();
5765         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5766         ret = schedule_timeout(timeout);
5767         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5768         delayacct_blkio_end();
5769         return ret;
5770 }
5771
5772 /**
5773  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5774  * @policy: scheduling class.
5775  *
5776  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5777  * by a given scheduling class.
5778  */
5779 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5780 {
5781         int ret = -EINVAL;
5782
5783         switch (policy) {
5784         case SCHED_FIFO:
5785         case SCHED_RR:
5786                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5787                 break;
5788         case SCHED_NORMAL:
5789         case SCHED_BATCH:
5790         case SCHED_IDLE:
5791                 ret = 0;
5792                 break;
5793         }
5794         return ret;
5795 }
5796
5797 /**
5798  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5799  * @policy: scheduling class.
5800  *
5801  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5802  * by a given scheduling class.
5803  */
5804 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5805 {
5806         int ret = -EINVAL;
5807
5808         switch (policy) {
5809         case SCHED_FIFO:
5810         case SCHED_RR:
5811                 ret = 1;
5812                 break;
5813         case SCHED_NORMAL:
5814         case SCHED_BATCH:
5815         case SCHED_IDLE:
5816                 ret = 0;
5817         }
5818         return ret;
5819 }
5820
5821 /**
5822  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5823  * @pid: pid of the process.
5824  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5825  *
5826  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5827  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5828  */
5829 asmlinkage
5830 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5831 {
5832         struct task_struct *p;
5833         unsigned int time_slice;
5834         int retval;
5835         struct timespec t;
5836
5837         if (pid < 0)
5838                 return -EINVAL;
5839
5840         retval = -ESRCH;
5841         read_lock(&tasklist_lock);
5842         p = find_process_by_pid(pid);
5843         if (!p)
5844                 goto out_unlock;
5845
5846         retval = security_task_getscheduler(p);
5847         if (retval)
5848                 goto out_unlock;
5849
5850         /*
5851          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5852          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5853          */
5854         time_slice = 0;
5855         if (p->policy == SCHED_RR) {
5856                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5857         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5858                 struct sched_entity *se = &p->se;
5859                 unsigned long flags;
5860                 struct rq *rq;
5861
5862                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5863                 if (rq->cfs.load.weight)
5864                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5865                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5866         }
5867         read_unlock(&tasklist_lock);
5868         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5869         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5870         return retval;
5871
5872 out_unlock:
5873         read_unlock(&tasklist_lock);
5874         return retval;
5875 }
5876
5877 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5878
5879 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5880 {
5881         unsigned long free = 0;
5882         unsigned state;
5883
5884         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5885         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5886                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5887 #if BITS_PER_LONG == 32
5888         if (state == TASK_RUNNING)
5889                 printk(KERN_CONT " running  ");
5890         else
5891                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5892 #else
5893         if (state == TASK_RUNNING)
5894                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5895         else
5896                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5897 #endif
5898 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5899         {
5900                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5901                 while (!*n)
5902                         n++;
5903                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5904         }
5905 #endif
5906         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5907                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5908
5909         show_stack(p, NULL);
5910 }
5911
5912 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5913 {
5914         struct task_struct *g, *p;
5915
5916 #if BITS_PER_LONG == 32
5917         printk(KERN_INFO
5918                 "  task                PC stack   pid father\n");
5919 #else
5920         printk(KERN_INFO
5921                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5922 #endif
5923         read_lock(&tasklist_lock);
5924         do_each_thread(g, p) {
5925                 /*
5926                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5927                  * console might take alot of time:
5928                  */
5929                 touch_nmi_watchdog();
5930                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5931                         sched_show_task(p);
5932         } while_each_thread(g, p);
5933
5934         touch_all_softlockup_watchdogs();
5935
5936 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5937         sysrq_sched_debug_show();
5938 #endif
5939         read_unlock(&tasklist_lock);
5940         /*
5941          * Only show locks if all tasks are dumped:
5942          */
5943         if (state_filter == -1)
5944                 debug_show_all_locks();
5945 }
5946
5947 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5948 {
5949         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5950 }
5951
5952 /**
5953  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5954  * @idle: task in question
5955  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5956  *
5957  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5958  * flag, to make booting more robust.
5959  */
5960 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5961 {
5962         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5963         unsigned long flags;
5964
5965         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5966
5967         __sched_fork(idle);
5968         idle->se.exec_start = sched_clock();
5969
5970         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5971         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5972         __set_task_cpu(idle, cpu);
5973
5974         rq->curr = rq->idle = idle;
5975 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5976         idle->oncpu = 1;
5977 #endif
5978         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5979
5980         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5981 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5982         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5983 #else
5984         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5985 #endif
5986         /*
5987          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5988          */
5989         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5990         ftrace_graph_init_task(idle);
5991 }
5992
5993 /*
5994  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5995  * indicates which cpus entered this state. This is used
5996  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5997  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5998  * always be CPU_BITS_NONE.
5999  */
6000 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6001
6002 /*
6003  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6004  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6005  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6006  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6007  * number of CPUs.
6008  *
6009  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6010  */
6011 static inline void sched_init_granularity(void)
6012 {
6013         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6014         const unsigned long limit = 200000000;
6015
6016         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6017         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6018                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6019
6020         sysctl_sched_latency *= factor;
6021         if (sysctl_sched_latency > limit)
6022                 sysctl_sched_latency = limit;
6023
6024         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6025
6026         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6027 }
6028
6029 #ifdef CONFIG_SMP
6030 /*
6031  * This is how migration works:
6032  *
6033  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6034  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6035  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6036  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6037  *    thread off the CPU)
6038  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6039  *    task is still in the wrong runqueue.
6040  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6041  *    it and puts it into the right queue.
6042  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6043  * 7) we wake up and the migration is done.
6044  */
6045
6046 /*
6047  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6048  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6049  * is removed from the allowed bitmask.
6050  *
6051  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6052  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6053  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6054  */
6055 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6056 {
6057         struct migration_req req;
6058         unsigned long flags;
6059         struct rq *rq;
6060         int ret = 0;
6061
6062         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6063         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6064                 ret = -EINVAL;
6065                 goto out;
6066         }
6067
6068         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6069                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6070                 ret = -EINVAL;
6071                 goto out;
6072         }
6073
6074         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6075                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6076         else {
6077                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6078                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6079         }
6080
6081         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6082         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6083                 goto out;
6084
6085         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6086                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6087                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6088                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6089                 wait_for_completion(&req.done);
6090                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6091                 return 0;
6092         }
6093 out:
6094         task_rq_unlock(rq, &flags);
6095
6096         return ret;
6097 }
6098 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6099
6100 /*
6101  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6102  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6103  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6104  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6105  *
6106  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6107  * as the task is no longer on this CPU.
6108  *
6109  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6110  */
6111 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6112 {
6113         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6114         int ret = 0, on_rq;
6115
6116         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6117                 return ret;
6118
6119         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6120         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6121
6122         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6123         /* Already moved. */
6124         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6125                 goto done;
6126         /* Affinity changed (again). */
6127         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6128                 goto fail;
6129
6130         on_rq = p->se.on_rq;
6131         if (on_rq)
6132                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6133
6134         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6135         if (on_rq) {
6136                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6137                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6138         }
6139 done:
6140         ret = 1;
6141 fail:
6142         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6143         return ret;
6144 }
6145
6146 /*
6147  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6148  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6149  * another runqueue.
6150  */
6151 static int migration_thread(void *data)
6152 {
6153         int cpu = (long)data;
6154         struct rq *rq;
6155
6156         rq = cpu_rq(cpu);
6157         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6158
6159         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6160         while (!kthread_should_stop()) {
6161                 struct migration_req *req;
6162                 struct list_head *head;
6163
6164                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6165
6166                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6167                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6168                         goto wait_to_die;
6169                 }
6170
6171                 if (rq->active_balance) {
6172                         active_load_balance(rq, cpu);
6173                         rq->active_balance = 0;
6174                 }
6175
6176                 head = &rq->migration_queue;
6177
6178                 if (list_empty(head)) {
6179                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6180                         schedule();
6181                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6182                         continue;
6183                 }
6184                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6185                 list_del_init(head->next);
6186
6187                 spin_unlock(&rq->lock);
6188                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6189                 local_irq_enable();
6190
6191                 complete(&req->done);
6192         }
6193         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6194         return 0;
6195
6196 wait_to_die:
6197         /* Wait for kthread_stop */
6198         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6199         while (!kthread_should_stop()) {
6200                 schedule();
6201                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6202         }
6203         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6204         return 0;
6205 }
6206
6207 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6208
6209 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6210 {
6211         int ret;
6212
6213         local_irq_disable();
6214         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6215         local_irq_enable();
6216         return ret;
6217 }
6218
6219 /*
6220  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6221  */
6222 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6223 {
6224         int dest_cpu;
6225         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6226         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6227         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6228
6229 again:
6230         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6231         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6232                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6233                         goto move;
6234
6235         /* Any allowed, online CPU? */
6236         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6237         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6238                 goto move;
6239
6240         /* No more Mr. Nice Guy. */
6241         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6242                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6243                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6244
6245                 /*
6246                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6247                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6248                  * leave kernel.
6249                  */
6250                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6251                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6252                                "longer affine to cpu%d\n",
6253                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6254                 }
6255         }
6256
6257 move:
6258         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6259         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6260                 goto again;
6261 }
6262
6263 /*
6264  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6265  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6266  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6267  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6268  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6269  */
6270 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6271 {
6272         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6273         unsigned long flags;
6274
6275         local_irq_save(flags);
6276         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6277         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6278         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6279         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6280         local_irq_restore(flags);
6281 }
6282
6283 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6284 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6285 {
6286         struct task_struct *p, *t;
6287
6288         read_lock(&tasklist_lock);
6289
6290         do_each_thread(t, p) {
6291                 if (p == current)
6292                         continue;
6293
6294                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6295                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6296         } while_each_thread(t, p);
6297
6298         read_unlock(&tasklist_lock);
6299 }
6300
6301 /*
6302  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6303  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6304  * Used by CPU offline code.
6305  */
6306 void sched_idle_next(void)
6307 {
6308         int this_cpu = smp_processor_id();
6309         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6310         struct task_struct *p = rq->idle;
6311         unsigned long flags;
6312
6313         /* cpu has to be offline */
6314         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6315
6316         /*
6317          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6318          * and interrupts disabled on the current cpu.
6319          */
6320         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6321
6322         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6323
6324         update_rq_clock(rq);
6325         activate_task(rq, p, 0);
6326
6327         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6328 }
6329
6330 /*
6331  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6332  * offline.
6333  */
6334 void idle_task_exit(void)
6335 {
6336         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6337
6338         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6339
6340         if (mm != &init_mm)
6341                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6342         mmdrop(mm);
6343 }
6344
6345 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6346 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6347 {
6348         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6349
6350         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6351         BUG_ON(!p->exit_state);
6352
6353         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6354         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6355
6356         get_task_struct(p);
6357
6358         /*
6359          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6360          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6361          * fine.
6362          */
6363         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6364         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6365         spin_lock_irq(&rq->lock);
6366
6367         put_task_struct(p);
6368 }
6369
6370 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6371 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6372 {
6373         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6374         struct task_struct *next;
6375
6376         for ( ; ; ) {
6377                 if (!rq->nr_running)
6378                         break;
6379                 update_rq_clock(rq);
6380                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6381                 if (!next)
6382                         break;
6383                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6384                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6385
6386         }
6387 }
6388 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6389
6390 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6391
6392 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6393         {
6394                 .procname       = "sched_domain",
6395                 .mode           = 0555,
6396         },
6397         {0, },
6398 };
6399
6400 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6401         {
6402                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6403                 .procname       = "kernel",
6404                 .mode           = 0555,
6405                 .child          = sd_ctl_dir,
6406         },
6407         {0, },
6408 };
6409
6410 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6411 {
6412         struct ctl_table *entry =
6413                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6414
6415         return entry;
6416 }
6417
6418 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6419 {
6420         struct ctl_table *entry;
6421
6422         /*
6423          * In the intermediate directories, both the child directory and
6424          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6425          * will always be set. In the lowest directory the names are
6426          * static strings and all have proc handlers.
6427          */
6428         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6429                 if (entry->child)
6430                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6431                 if (entry->proc_handler == NULL)
6432                         kfree(entry->procname);
6433         }
6434
6435         kfree(*tablep);
6436         *tablep = NULL;
6437 }
6438
6439 static void
6440 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6441                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6442                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6443 {
6444         entry->procname = procname;
6445         entry->data = data;
6446         entry->maxlen = maxlen;
6447         entry->mode = mode;
6448         entry->proc_handler = proc_handler;
6449 }
6450
6451 static struct ctl_table *
6452 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6453 {
6454         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6455
6456         if (table == NULL)
6457                 return NULL;
6458
6459         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6460                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6461         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6462                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6463         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6465         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6466                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6467         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6468                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6469         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6471         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6472                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6473         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6474                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6475         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6476                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6477         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6478                 &sd->cache_nice_tries,
6479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6480         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6481                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6482         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6483                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6484         /* &table[12] is terminator */
6485
6486         return table;
6487 }
6488
6489 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6490 {
6491         struct ctl_table *entry, *table;
6492         struct sched_domain *sd;
6493         int domain_num = 0, i;
6494         char buf[32];
6495
6496         for_each_domain(cpu, sd)
6497                 domain_num++;
6498         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6499         if (table == NULL)
6500                 return NULL;
6501
6502         i = 0;
6503         for_each_domain(cpu, sd) {
6504                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6505                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6506                 entry->mode = 0555;
6507                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6508                 entry++;
6509                 i++;
6510         }
6511         return table;
6512 }
6513
6514 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6515 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6516 {
6517         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6518         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6519         char buf[32];
6520
6521         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6522         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6523
6524         if (entry == NULL)
6525                 return;
6526
6527         for_each_online_cpu(i) {
6528                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6529                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6530                 entry->mode = 0555;
6531                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6532                 entry++;
6533         }
6534
6535         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6536         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6537 }
6538
6539 /* may be called multiple times per register */
6540 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6541 {
6542         if (sd_sysctl_header)
6543                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6544         sd_sysctl_header = NULL;
6545         if (sd_ctl_dir[0].child)
6546                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6547 }
6548 #else
6549 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6550 {
6551 }
6552 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6553 {
6554 }
6555 #endif
6556
6557 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6558 {
6559         if (!rq->online) {
6560                 const struct sched_class *class;
6561
6562                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6563                 rq->online = 1;
6564
6565                 for_each_class(class) {
6566                         if (class->rq_online)
6567                                 class->rq_online(rq);
6568                 }
6569         }
6570 }
6571
6572 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6573 {
6574         if (rq->online) {
6575                 const struct sched_class *class;
6576
6577                 for_each_class(class) {
6578                         if (class->rq_offline)
6579                                 class->rq_offline(rq);
6580                 }
6581
6582                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6583                 rq->online = 0;
6584         }
6585 }
6586
6587 /*
6588  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6589  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6590  */
6591 static int __cpuinit
6592 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6593 {
6594         struct task_struct *p;
6595         int cpu = (long)hcpu;
6596         unsigned long flags;
6597         struct rq *rq;
6598
6599         switch (action) {
6600
6601         case CPU_UP_PREPARE:
6602         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6603                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6604                 if (IS_ERR(p))
6605                         return NOTIFY_BAD;
6606                 kthread_bind(p, cpu);
6607                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6608                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6609                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6610                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6611                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6612                 break;
6613
6614         case CPU_ONLINE:
6615         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6616                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6617                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6618
6619                 /* Update our root-domain */
6620                 rq = cpu_rq(cpu);
6621                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6622                 if (rq->rd) {
6623                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6624
6625                         set_rq_online(rq);
6626                 }
6627                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6628                 break;
6629
6630 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6631         case CPU_UP_CANCELED:
6632         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6633                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6634                         break;
6635                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6636                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6637                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6638                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6639                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6640                 break;
6641
6642         case CPU_DEAD:
6643         case CPU_DEAD_FROZEN:
6644                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6645                 migrate_live_tasks(cpu);
6646                 rq = cpu_rq(cpu);
6647                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6648                 rq->migration_thread = NULL;
6649                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6650                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6651                 update_rq_clock(rq);
6652                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6653                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6654                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6655                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6656                 migrate_dead_tasks(cpu);
6657                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6658                 cpuset_unlock();
6659                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6660                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6661
6662                 /*
6663                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6664                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6665                  * the requestors.
6666                  */
6667                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6668                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6669                         struct migration_req *req;
6670
6671                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6672                                          struct migration_req, list);
6673                         list_del_init(&req->list);
6674                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6675                         complete(&req->done);
6676                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6677                 }
6678                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6679                 break;
6680
6681         case CPU_DYING:
6682         case CPU_DYING_FROZEN:
6683                 /* Update our root-domain */
6684                 rq = cpu_rq(cpu);
6685                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6686                 if (rq->rd) {
6687                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6688                         set_rq_offline(rq);
6689                 }
6690                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6691                 break;
6692 #endif
6693         }
6694         return NOTIFY_OK;
6695 }
6696
6697 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6698  * happens before everything else.
6699  */
6700 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6701         .notifier_call = migration_call,
6702         .priority = 10
6703 };
6704
6705 static int __init migration_init(void)
6706 {
6707         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6708         int err;
6709
6710         /* Start one for the boot CPU: */
6711         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6712         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6713         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6714         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6715
6716         return err;
6717 }
6718 early_initcall(migration_init);
6719 #endif
6720
6721 #ifdef CONFIG_SMP
6722
6723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6724
6725 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6726                                   struct cpumask *groupmask)
6727 {
6728         struct sched_group *group = sd->groups;
6729         char str[256];
6730
6731         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6732         cpumask_clear(groupmask);
6733
6734         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6735
6736         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6737                 printk("does not load-balance\n");
6738                 if (sd->parent)
6739                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6740                                         " has parent");
6741                 return -1;
6742         }
6743
6744         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6745
6746         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6747                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6748                                 "CPU%d\n", cpu);
6749         }
6750         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6751                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6752                                 " CPU%d\n", cpu);
6753         }
6754
6755         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6756         do {
6757                 if (!group) {
6758                         printk("\n");
6759                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6760                         break;
6761                 }
6762
6763                 if (!group->__cpu_power) {
6764                         printk(KERN_CONT "\n");
6765                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6766                                         "set\n");
6767                         break;
6768                 }
6769
6770                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6771                         printk(KERN_CONT "\n");
6772                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6773                         break;
6774                 }
6775
6776                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6777                         printk(KERN_CONT "\n");
6778                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6779                         break;
6780                 }
6781
6782                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6783
6784                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6785                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6786
6787                 group = group->next;
6788         } while (group != sd->groups);
6789         printk(KERN_CONT "\n");
6790
6791         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6792                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6793
6794         if (sd->parent &&
6795             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6796                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6797                         "of domain->span\n");
6798         return 0;
6799 }
6800
6801 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6802 {
6803         cpumask_var_t groupmask;
6804         int level = 0;
6805
6806         if (!sd) {
6807                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6808                 return;
6809         }
6810
6811         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6812
6813         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6814                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6815                 return;
6816         }
6817
6818         for (;;) {
6819                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6820                         break;
6821                 level++;
6822                 sd = sd->parent;
6823                 if (!sd)
6824                         break;
6825         }
6826         free_cpumask_var(groupmask);
6827 }
6828 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6829 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6830 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6831
6832 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6833 {
6834         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6835                 return 1;
6836
6837         /* Following flags need at least 2 groups */
6838         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6839                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6840                          SD_BALANCE_FORK |
6841                          SD_BALANCE_EXEC |
6842                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6843                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6844                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6845                         return 0;
6846         }
6847
6848         /* Following flags don't use groups */
6849         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6850                          SD_WAKE_AFFINE |
6851                          SD_WAKE_BALANCE))
6852                 return 0;
6853
6854         return 1;
6855 }
6856
6857 static int
6858 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6859 {
6860         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6861
6862         if (sd_degenerate(parent))
6863                 return 1;
6864
6865         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6866                 return 0;
6867
6868         /* Does parent contain flags not in child? */
6869         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6870         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6871                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6872         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6873         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6874                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6875                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6876                                 SD_BALANCE_FORK |
6877                                 SD_BALANCE_EXEC |
6878                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6879                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6880                 if (nr_node_ids == 1)
6881                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6882         }
6883         if (~cflags & pflags)
6884                 return 0;
6885
6886         return 1;
6887 }
6888
6889 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6890 {
6891         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6892
6893         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6894         free_cpumask_var(rd->online);
6895         free_cpumask_var(rd->span);
6896         kfree(rd);
6897 }
6898
6899 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6900 {
6901         unsigned long flags;
6902
6903         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6904
6905         if (rq->rd) {
6906                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6907
6908                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6909                         set_rq_offline(rq);
6910
6911                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6912
6913                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6914                         free_rootdomain(old_rd);
6915         }
6916
6917         atomic_inc(&rd->refcount);
6918         rq->rd = rd;
6919
6920         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6921         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
6922                 set_rq_online(rq);
6923
6924         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6925 }
6926
6927 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6928 {
6929         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6930
6931         if (bootmem) {
6932                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
6933                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
6934                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
6935                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
6936                 return 0;
6937         }
6938
6939         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6940                 goto free_rd;
6941         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6942                 goto free_span;
6943         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6944                 goto free_online;
6945
6946         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
6947                 goto free_rto_mask;
6948         return 0;
6949
6950 free_rto_mask:
6951         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6952 free_online:
6953         free_cpumask_var(rd->online);
6954 free_span:
6955         free_cpumask_var(rd->span);
6956 free_rd:
6957         kfree(rd);
6958         return -ENOMEM;
6959 }
6960
6961 static void init_defrootdomain(void)
6962 {
6963         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6964
6965         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6966 }
6967
6968 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6969 {
6970         struct root_domain *rd;
6971
6972         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6973         if (!rd)
6974                 return NULL;
6975
6976         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6977                 kfree(rd);
6978                 return NULL;
6979         }
6980
6981         return rd;
6982 }
6983
6984 /*
6985  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6986  * hold the hotplug lock.
6987  */
6988 static void
6989 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6990 {
6991         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6992         struct sched_domain *tmp;
6993
6994         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6995         for (tmp = sd; tmp; ) {
6996                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6997                 if (!parent)
6998                         break;
6999
7000                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7001                         tmp->parent = parent->parent;
7002                         if (parent->parent)
7003                                 parent->parent->child = tmp;
7004                 } else
7005                         tmp = tmp->parent;
7006         }
7007
7008         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7009                 sd = sd->parent;
7010                 if (sd)
7011                         sd->child = NULL;
7012         }
7013
7014         sched_domain_debug(sd, cpu);
7015
7016         rq_attach_root(rq, rd);
7017         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7018 }
7019
7020 /* cpus with isolated domains */
7021 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7022
7023 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7024 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7025 {
7026         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7027         return 1;
7028 }
7029
7030 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7031
7032 /*
7033  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7034  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7035  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7036  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7037  *
7038  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7039  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7040  * and ->cpu_power to 0.
7041  */
7042 static void
7043 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7044                         const struct cpumask *cpu_map,
7045                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7046                                         struct sched_group **sg,
7047                                         struct cpumask *tmpmask),
7048                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7049 {
7050         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7051         int i;
7052
7053         cpumask_clear(covered);
7054
7055         for_each_cpu(i, span) {
7056                 struct sched_group *sg;
7057                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7058                 int j;
7059
7060                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7061                         continue;
7062
7063                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7064                 sg->__cpu_power = 0;
7065
7066                 for_each_cpu(j, span) {
7067                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7068                                 continue;
7069
7070                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7071                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7072                 }
7073                 if (!first)
7074                         first = sg;
7075                 if (last)
7076                         last->next = sg;
7077                 last = sg;
7078         }
7079         last->next = first;
7080 }
7081
7082 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7083
7084 #ifdef CONFIG_NUMA
7085
7086 /**
7087  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7088  * @node: node whose sched_domain we're building
7089  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7090  *
7091  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7092  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7093  *
7094  * Should use nodemask_t.
7095  */
7096 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7097 {
7098         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7099
7100         min_val = INT_MAX;
7101
7102         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7103                 /* Start at @node */
7104                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7105
7106                 if (!nr_cpus_node(n))
7107                         continue;
7108
7109                 /* Skip already used nodes */
7110                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7111                         continue;
7112
7113                 /* Simple min distance search */
7114                 val = node_distance(node, n);
7115
7116                 if (val < min_val) {
7117                         min_val = val;
7118                         best_node = n;
7119                 }
7120         }
7121
7122         node_set(best_node, *used_nodes);
7123         return best_node;
7124 }
7125
7126 /**
7127  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7128  * @node: node whose cpumask we're constructing
7129  * @span: resulting cpumask
7130  *
7131  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7132  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7133  * out optimally.
7134  */
7135 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7136 {
7137         nodemask_t used_nodes;
7138         /* FIXME: use cpumask_of_node() */
7139         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7140         int i;
7141
7142         cpus_clear(*span);
7143         nodes_clear(used_nodes);
7144
7145         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7146         node_set(node, used_nodes);
7147
7148         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7149                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7150
7151                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7152                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7153         }
7154 }
7155 #endif /* CONFIG_NUMA */
7156
7157 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7158
7159 /*
7160  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7161  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7162  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7163  */
7164 struct static_sched_group {
7165         struct sched_group sg;
7166         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7167 };
7168
7169 struct static_sched_domain {
7170         struct sched_domain sd;
7171         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7172 };
7173
7174 /*
7175  * SMT sched-domains:
7176  */
7177 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7178 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7179 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7180
7181 static int
7182 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7183                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7184 {
7185         if (sg)
7186                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7187         return cpu;
7188 }
7189 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7190
7191 /*
7192  * multi-core sched-domains:
7193  */
7194 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7195 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7196 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7197 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7198
7199 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7200 static int
7201 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7202                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7203 {
7204         int group;
7205
7206         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7207         group = cpumask_first(mask);
7208         if (sg)
7209                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7210         return group;
7211 }
7212 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7213 static int
7214 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7215                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7216 {
7217         if (sg)
7218                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7219         return cpu;
7220 }
7221 #endif
7222
7223 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7224 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7225
7226 static int
7227 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7228                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7229 {
7230         int group;
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7232         /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask. */
7233         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7234         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7235         group = cpumask_first(mask);
7236 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7237         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7238         group = cpumask_first(mask);
7239 #else
7240         group = cpu;
7241 #endif
7242         if (sg)
7243                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7244         return group;
7245 }
7246
7247 #ifdef CONFIG_NUMA
7248 /*
7249  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7250  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7251  * gets dynamically allocated.
7252  */
7253 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7254 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7255
7256 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7257 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7258
7259 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7260                                  struct sched_group **sg,
7261                                  struct cpumask *nodemask)
7262 {
7263         int group;
7264         /* FIXME: use cpumask_of_node */
7265         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, cpu_to_node(cpu));
7266
7267         cpumask_and(nodemask, pnodemask, cpu_map);
7268         group = cpumask_first(nodemask);
7269
7270         if (sg)
7271                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7272         return group;
7273 }
7274
7275 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7276 {
7277         struct sched_group *sg = group_head;
7278         int j;
7279
7280         if (!sg)
7281                 return;
7282         do {
7283                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7284                         struct sched_domain *sd;
7285
7286                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7287                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7288                                 /*
7289                                  * Only add "power" once for each
7290                                  * physical package.
7291                                  */
7292                                 continue;
7293                         }
7294
7295                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7296                 }
7297                 sg = sg->next;
7298         } while (sg != group_head);
7299 }
7300 #endif /* CONFIG_NUMA */
7301
7302 #ifdef CONFIG_NUMA
7303 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7304 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7305                               struct cpumask *nodemask)
7306 {
7307         int cpu, i;
7308
7309         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7310                 struct sched_group **sched_group_nodes
7311                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7312
7313                 if (!sched_group_nodes)
7314                         continue;
7315
7316                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7317                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7318                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7319                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, i);
7320
7321                         cpus_and(*nodemask, *pnodemask, *cpu_map);
7322                         if (cpumask_empty(nodemask))
7323                                 continue;
7324
7325                         if (sg == NULL)
7326                                 continue;
7327                         sg = sg->next;
7328 next_sg:
7329                         oldsg = sg;
7330                         sg = sg->next;
7331                         kfree(oldsg);
7332                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7333                                 goto next_sg;
7334                 }
7335                 kfree(sched_group_nodes);
7336                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7337         }
7338 }
7339 #else /* !CONFIG_NUMA */
7340 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7341                               struct cpumask *nodemask)
7342 {
7343 }
7344 #endif /* CONFIG_NUMA */
7345
7346 /*
7347  * Initialize sched groups cpu_power.
7348  *
7349  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7350  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7351  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7352  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7353  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7354  * less cpu_power.
7355  *
7356  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7357  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7358  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7359  */
7360 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7361 {
7362         struct sched_domain *child;
7363         struct sched_group *group;
7364
7365         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7366
7367         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7368                 return;
7369
7370         child = sd->child;
7371
7372         sd->groups->__cpu_power = 0;
7373
7374         /*
7375          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7376          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7377          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7378          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7379          * same sched domain.
7380          */
7381         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7382                        (child->flags &
7383                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7384                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7385                 return;
7386         }
7387
7388         /*
7389          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7390          */
7391         group = child->groups;
7392         do {
7393                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7394                 group = group->next;
7395         } while (group != child->groups);
7396 }
7397
7398 /*
7399  * Initializers for schedule domains
7400  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7401  */
7402
7403 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7404 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7405 #else
7406 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7407 #endif
7408
7409 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7410
7411 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7412 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7413 {                                                               \
7414         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7415         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7416         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7417         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7418 }
7419
7420 SD_INIT_FUNC(CPU)
7421 #ifdef CONFIG_NUMA
7422  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7423  SD_INIT_FUNC(NODE)
7424 #endif
7425 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7426  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7427 #endif
7428 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7429  SD_INIT_FUNC(MC)
7430 #endif
7431
7432 static int default_relax_domain_level = -1;
7433
7434 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7435 {
7436         unsigned long val;
7437
7438         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7439         if (val < SD_LV_MAX)
7440                 default_relax_domain_level = val;
7441
7442         return 1;
7443 }
7444 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7445
7446 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7447                                  struct sched_domain_attr *attr)
7448 {
7449         int request;
7450
7451         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7452                 if (default_relax_domain_level < 0)
7453                         return;
7454                 else
7455                         request = default_relax_domain_level;
7456         } else
7457                 request = attr->relax_domain_level;
7458         if (request < sd->level) {
7459                 /* turn off idle balance on this domain */
7460                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7461         } else {
7462                 /* turn on idle balance on this domain */
7463                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7464         }
7465 }
7466
7467 /*
7468  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7469  * to the individual cpus
7470  */
7471 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7472                                  struct sched_domain_attr *attr)
7473 {
7474         int i, err = -ENOMEM;
7475         struct root_domain *rd;
7476         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7477                 tmpmask;
7478 #ifdef CONFIG_NUMA
7479         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7480         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7481         int sd_allnodes = 0;
7482
7483         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7484                 goto out;
7485         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7486                 goto free_domainspan;
7487         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7488                 goto free_covered;
7489 #endif
7490
7491         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7492                 goto free_notcovered;
7493         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7494                 goto free_nodemask;
7495         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7496                 goto free_this_sibling_map;
7497         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7498                 goto free_this_core_map;
7499         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7500                 goto free_send_covered;
7501
7502 #ifdef CONFIG_NUMA
7503         /*
7504          * Allocate the per-node list of sched groups
7505          */
7506         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7507                                     GFP_KERNEL);
7508         if (!sched_group_nodes) {
7509                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7510                 goto free_tmpmask;
7511         }
7512 #endif
7513
7514         rd = alloc_rootdomain();
7515         if (!rd) {
7516                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7517                 goto free_sched_groups;
7518         }
7519
7520 #ifdef CONFIG_NUMA
7521         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7522 #endif
7523
7524         /*
7525          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7526          */
7527         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7528                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7529
7530                 /* FIXME: use cpumask_of_node */
7531                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7532                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7533
7534 #ifdef CONFIG_NUMA
7535                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7536                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7537                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7538                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7539                         set_domain_attribute(sd, attr);
7540                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7541                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7542                         p = sd;
7543                         sd_allnodes = 1;
7544                 } else
7545                         p = NULL;
7546
7547                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7548                 SD_INIT(sd, NODE);
7549                 set_domain_attribute(sd, attr);
7550                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7551                 sd->parent = p;
7552                 if (p)
7553                         p->child = sd;
7554                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7555                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7556 #endif
7557
7558                 p = sd;
7559                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7560                 SD_INIT(sd, CPU);
7561                 set_domain_attribute(sd, attr);
7562                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7563                 sd->parent = p;
7564                 if (p)
7565                         p->child = sd;
7566                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7567
7568 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7569                 p = sd;
7570                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7571                 SD_INIT(sd, MC);
7572                 set_domain_attribute(sd, attr);
7573                 *sched_domain_span(sd) = cpu_coregroup_map(i);
7574                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7575                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7576                 sd->parent = p;
7577                 p->child = sd;
7578                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7579 #endif
7580
7581 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7582                 p = sd;
7583                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7584                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7585                 set_domain_attribute(sd, attr);
7586                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7587                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7588                 sd->parent = p;
7589                 p->child = sd;
7590                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7591 #endif
7592         }
7593
7594 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7595         /* Set up CPU (sibling) groups */
7596         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7597                 cpumask_and(this_sibling_map,
7598                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7599                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7600                         continue;
7601
7602                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7603                                         &cpu_to_cpu_group,
7604                                         send_covered, tmpmask);
7605         }
7606 #endif
7607
7608 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7609         /* Set up multi-core groups */
7610         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7611                 /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask */
7612                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7613                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7614                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7615                         continue;
7616
7617                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7618                                         &cpu_to_core_group,
7619                                         send_covered, tmpmask);
7620         }
7621 #endif
7622
7623         /* Set up physical groups */
7624         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7625                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7626                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7627                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7628                 if (cpumask_empty(nodemask))
7629                         continue;
7630
7631                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7632                                         &cpu_to_phys_group,
7633                                         send_covered, tmpmask);
7634         }
7635
7636 #ifdef CONFIG_NUMA
7637         /* Set up node groups */
7638         if (sd_allnodes) {
7639                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7640                                         &cpu_to_allnodes_group,
7641                                         send_covered, tmpmask);
7642         }
7643
7644         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7645                 /* Set up node groups */
7646                 struct sched_group *sg, *prev;
7647                 int j;
7648
7649                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7650                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7651                 cpumask_clear(covered);
7652
7653                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7654                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7655                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7656                         continue;
7657                 }
7658
7659                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7660                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7661
7662                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7663                                   GFP_KERNEL, i);
7664                 if (!sg) {
7665                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7666                                 "node %d\n", i);
7667                         goto error;
7668                 }
7669                 sched_group_nodes[i] = sg;
7670                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7671                         struct sched_domain *sd;
7672
7673                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7674                         sd->groups = sg;
7675                 }
7676                 sg->__cpu_power = 0;
7677                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7678                 sg->next = sg;
7679                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7680                 prev = sg;
7681
7682                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7683                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7684                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7685                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7686
7687                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7688                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7689                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7690                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7691                                 break;
7692
7693                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, pnodemask);
7694                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7695                                 continue;
7696
7697                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7698                                           cpumask_size(),
7699                                           GFP_KERNEL, i);
7700                         if (!sg) {
7701                                 printk(KERN_WARNING
7702                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7703                                 goto error;
7704                         }
7705                         sg->__cpu_power = 0;
7706                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7707                         sg->next = prev->next;
7708                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7709                         prev->next = sg;
7710                         prev = sg;
7711                 }
7712         }
7713 #endif
7714
7715         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7716 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7717         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7718                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7719
7720                 init_sched_groups_power(i, sd);
7721         }
7722 #endif
7723 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7724         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7725                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7726
7727                 init_sched_groups_power(i, sd);
7728         }
7729 #endif
7730
7731         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7732                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7733
7734                 init_sched_groups_power(i, sd);
7735         }
7736
7737 #ifdef CONFIG_NUMA
7738         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7739                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7740
7741         if (sd_allnodes) {
7742                 struct sched_group *sg;
7743
7744                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7745                                                                 tmpmask);
7746                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7747         }
7748 #endif
7749
7750         /* Attach the domains */
7751         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7752                 struct sched_domain *sd;
7753 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7754                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7755 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7756                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7757 #else
7758                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7759 #endif
7760                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7761         }
7762
7763         err = 0;
7764
7765 free_tmpmask:
7766         free_cpumask_var(tmpmask);
7767 free_send_covered:
7768         free_cpumask_var(send_covered);
7769 free_this_core_map:
7770         free_cpumask_var(this_core_map);
7771 free_this_sibling_map:
7772         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7773 free_nodemask:
7774         free_cpumask_var(nodemask);
7775 free_notcovered:
7776 #ifdef CONFIG_NUMA
7777         free_cpumask_var(notcovered);
7778 free_covered:
7779         free_cpumask_var(covered);
7780 free_domainspan:
7781         free_cpumask_var(domainspan);
7782 out:
7783 #endif
7784         return err;
7785
7786 free_sched_groups:
7787 #ifdef CONFIG_NUMA
7788         kfree(sched_group_nodes);
7789 #endif
7790         goto free_tmpmask;
7791
7792 #ifdef CONFIG_NUMA
7793 error:
7794         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7795         free_rootdomain(rd);
7796         goto free_tmpmask;
7797 #endif
7798 }
7799
7800 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7801 {
7802         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7803 }
7804
7805 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7806 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7807 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7808                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7809
7810 /*
7811  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7812  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7813  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7814  */
7815 static cpumask_var_t fallback_doms;
7816
7817 /*
7818  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7819  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7820  * or 0 if it stayed the same.
7821  */
7822 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7823 {
7824         return 0;
7825 }
7826
7827 /*
7828  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7829  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7830  * exclude other special cases in the future.
7831  */
7832 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7833 {
7834         int err;
7835
7836         arch_update_cpu_topology();
7837         ndoms_cur = 1;
7838         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7839         if (!doms_cur)
7840                 doms_cur = fallback_doms;
7841         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
7842         dattr_cur = NULL;
7843         err = build_sched_domains(doms_cur);
7844         register_sched_domain_sysctl();
7845
7846         return err;
7847 }
7848
7849 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7850                                        struct cpumask *tmpmask)
7851 {
7852         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7853 }
7854
7855 /*
7856  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7857  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7858  */
7859 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7860 {
7861         /* Save because hotplug lock held. */
7862         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7863         int i;
7864
7865         for_each_cpu(i, cpu_map)
7866                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7867         synchronize_sched();
7868         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7869 }
7870
7871 /* handle null as "default" */
7872 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7873                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7874 {
7875         struct sched_domain_attr tmp;
7876
7877         /* fast path */
7878         if (!new && !cur)
7879                 return 1;
7880
7881         tmp = SD_ATTR_INIT;
7882         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7883                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7884                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7885 }
7886
7887 /*
7888  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7889  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7890  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7891  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7892  *
7893  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
7894  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7895  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7896  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7897  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7898  * it as it is.
7899  *
7900  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7901  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7902  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
7903  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
7904  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
7905  * to be rebuilt.
7906  *
7907  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7908  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7909  * and it will not create the default domain.
7910  *
7911  * Call with hotplug lock held
7912  */
7913 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
7914 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
7915                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7916 {
7917         int i, j, n;
7918         int new_topology;
7919
7920         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7921
7922         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7923         unregister_sched_domain_sysctl();
7924
7925         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7926         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7927
7928         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7929
7930         /* Destroy deleted domains */
7931         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7932                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7933                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
7934                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7935                                 goto match1;
7936                 }
7937                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7938                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7939 match1:
7940                 ;
7941         }
7942
7943         if (doms_new == NULL) {
7944                 ndoms_cur = 0;
7945                 doms_new = fallback_doms;
7946                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
7947                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7948         }
7949
7950         /* Build new domains */
7951         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7952                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7953                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
7954                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7955                                 goto match2;
7956                 }
7957                 /* no match - add a new doms_new */
7958                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7959                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7960 match2:
7961                 ;
7962         }
7963
7964         /* Remember the new sched domains */
7965         if (doms_cur != fallback_doms)
7966                 kfree(doms_cur);
7967         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7968         doms_cur = doms_new;
7969         dattr_cur = dattr_new;
7970         ndoms_cur = ndoms_new;
7971
7972         register_sched_domain_sysctl();
7973
7974         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7975 }
7976
7977 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7978 int arch_reinit_sched_domains(void)
7979 {
7980         get_online_cpus();
7981
7982         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7983         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7984
7985         rebuild_sched_domains();
7986         put_online_cpus();
7987
7988         return 0;
7989 }
7990
7991 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7992 {
7993         int ret;
7994         unsigned int level = 0;
7995
7996         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7997                 return -EINVAL;
7998
7999         /*
8000          * level is always be positive so don't check for
8001          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8002          * What happens on 0 or 1 byte write,
8003          * need to check for count as well?
8004          */
8005
8006         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8007                 return -EINVAL;
8008
8009         if (smt)
8010                 sched_smt_power_savings = level;
8011         else
8012                 sched_mc_power_savings = level;
8013
8014         ret = arch_reinit_sched_domains();
8015
8016         return ret ? ret : count;
8017 }
8018
8019 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8020 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8021                                            char *page)
8022 {
8023         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8024 }
8025 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8026                                             const char *buf, size_t count)
8027 {
8028         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8029 }
8030 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8031                          sched_mc_power_savings_show,
8032                          sched_mc_power_savings_store);
8033 #endif
8034
8035 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8036 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8037                                             char *page)
8038 {
8039         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8040 }
8041 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8042                                              const char *buf, size_t count)
8043 {
8044         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8045 }
8046 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8047                    sched_smt_power_savings_show,
8048                    sched_smt_power_savings_store);
8049 #endif
8050
8051 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8052 {
8053         int err = 0;
8054
8055 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8056         if (smt_capable())
8057                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8058                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8059 #endif
8060 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8061         if (!err && mc_capable())
8062                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8063                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8064 #endif
8065         return err;
8066 }
8067 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8068
8069 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8070 /*
8071  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8072  * When cpusets are enabled they take over this function.
8073  */
8074 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8075                                 unsigned long action, void *hcpu)
8076 {
8077         switch (action) {
8078         case CPU_ONLINE:
8079         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8080         case CPU_DEAD:
8081         case CPU_DEAD_FROZEN:
8082                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8083                 return NOTIFY_OK;
8084
8085         default:
8086                 return NOTIFY_DONE;
8087         }
8088 }
8089 #endif
8090
8091 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8092                                 unsigned long action, void *hcpu)
8093 {
8094         int cpu = (int)(long)hcpu;
8095
8096         switch (action) {
8097         case CPU_DOWN_PREPARE:
8098         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8099                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8100                 return NOTIFY_OK;
8101
8102         case CPU_DOWN_FAILED:
8103         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8104         case CPU_ONLINE:
8105         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8106                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8107                 return NOTIFY_OK;
8108
8109         default:
8110                 return NOTIFY_DONE;
8111         }
8112 }
8113
8114 void __init sched_init_smp(void)
8115 {
8116         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8117
8118         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8119
8120 #if defined(CONFIG_NUMA)
8121         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8122                                                                 GFP_KERNEL);
8123         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8124 #endif
8125         get_online_cpus();
8126         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8127         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8128         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8129         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8130                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8131         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8132         put_online_cpus();
8133
8134 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8135         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8136         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8137 #endif
8138
8139         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8140         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8141
8142         init_hrtick();
8143
8144         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8145         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8146                 BUG();
8147         sched_init_granularity();
8148         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8149
8150         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8151         init_sched_rt_class();
8152 }
8153 #else
8154 void __init sched_init_smp(void)
8155 {
8156         sched_init_granularity();
8157 }
8158 #endif /* CONFIG_SMP */
8159
8160 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8161 {
8162         return in_lock_functions(addr) ||
8163                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8164                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8165 }
8166
8167 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8168 {
8169         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8170         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8171 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8172         cfs_rq->rq = rq;
8173 #endif
8174         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8175 }
8176
8177 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8178 {
8179         struct rt_prio_array *array;
8180         int i;
8181
8182         array = &rt_rq->active;
8183         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8184                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8185                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8186         }
8187         /* delimiter for bitsearch: */
8188         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8189
8190 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8191         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8192         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8193 #endif
8194 #ifdef CONFIG_SMP
8195         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8196         rt_rq->overloaded = 0;
8197 #endif
8198
8199         rt_rq->rt_time = 0;
8200         rt_rq->rt_throttled = 0;
8201         rt_rq->rt_runtime = 0;
8202         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8203
8204 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8205         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8206         rt_rq->rq = rq;
8207 #endif
8208 }
8209
8210 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8211 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8212                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8213                                 struct sched_entity *parent)
8214 {
8215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8216         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8217         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8218         cfs_rq->tg = tg;
8219         if (add)
8220                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8221
8222         tg->se[cpu] = se;
8223         /* se could be NULL for init_task_group */
8224         if (!se)
8225                 return;
8226
8227         if (!parent)
8228                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8229         else
8230                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8231
8232         se->my_q = cfs_rq;
8233         se->load.weight = tg->shares;
8234         se->load.inv_weight = 0;
8235         se->parent = parent;
8236 }
8237 #endif
8238
8239 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8240 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8241                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8242                 struct sched_rt_entity *parent)
8243 {
8244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8245
8246         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8247         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8248         rt_rq->tg = tg;
8249         rt_rq->rt_se = rt_se;
8250         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8251         if (add)
8252                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8253
8254         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8255         if (!rt_se)
8256                 return;
8257
8258         if (!parent)
8259                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8260         else
8261                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8262
8263         rt_se->my_q = rt_rq;
8264         rt_se->parent = parent;
8265         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8266 }
8267 #endif
8268
8269 void __init sched_init(void)
8270 {
8271         int i, j;
8272         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8273
8274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8275         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8276 #endif
8277 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8278         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8279 #endif
8280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8281         alloc_size *= 2;
8282 #endif
8283         /*
8284          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8285          * we use alloc_bootmem().
8286          */
8287         if (alloc_size) {
8288                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8289
8290 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8291                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8292                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8293
8294                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8295                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8296
8297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8298                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8299                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8300
8301                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8302                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8303 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8304 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8305 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8306                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8307                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8308
8309                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8310                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8311
8312 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8313                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8314                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8315
8316                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8317                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8318 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8319 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8320         }
8321
8322 #ifdef CONFIG_SMP
8323         init_defrootdomain();
8324 #endif
8325
8326         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8327                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8328
8329 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8330         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8331                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8333         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8334                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8335 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8336 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8337
8338 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8339         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8340         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8341
8342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8343         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8344         init_task_group.parent = &root_task_group;
8345         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8347 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8348
8349         for_each_possible_cpu(i) {
8350                 struct rq *rq;
8351
8352                 rq = cpu_rq(i);
8353                 spin_lock_init(&rq->lock);
8354                 rq->nr_running = 0;
8355                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8356                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8357 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8358                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8359                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8360 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8361                 /*
8362                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8363                  *
8364                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8365                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8366                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8367                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8368                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8369                  * (se->load.weight).
8370                  *
8371                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8372                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8373                  * then A0's share of the cpu resource is:
8374                  *
8375                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8376                  *
8377                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8378                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8379                  */
8380                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8381 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8382                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8383                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8384                 /*
8385                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8386                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8387                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8388                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8389                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8390                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8391                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8392                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8393                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8394                  */
8395                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8396                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8397                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8398                                 root_task_group.se[i]);
8399
8400 #endif
8401 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8402
8403                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8405                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8406 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8407                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8408 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8409                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8410                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8411                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8412                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8413                                 root_task_group.rt_se[i]);
8414 #endif
8415 #endif
8416
8417                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8418                         rq->cpu_load[j] = 0;
8419 #ifdef CONFIG_SMP
8420                 rq->sd = NULL;
8421                 rq->rd = NULL;
8422                 rq->active_balance = 0;
8423                 rq->next_balance = jiffies;
8424                 rq->push_cpu = 0;
8425                 rq->cpu = i;
8426                 rq->online = 0;
8427                 rq->migration_thread = NULL;
8428                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8429                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8430 #endif
8431                 init_rq_hrtick(rq);
8432                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8433         }
8434
8435         set_load_weight(&init_task);
8436
8437 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8438         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8439 #endif
8440
8441 #ifdef CONFIG_SMP
8442         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8443 #endif
8444
8445 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8446         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8447 #endif
8448
8449         /*
8450          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8451          */
8452         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8453         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8454
8455         /*
8456          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8457          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8458          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8459          * when this runqueue becomes "idle".
8460          */
8461         init_idle(current, smp_processor_id());
8462         /*
8463          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8464          */
8465         current->sched_class = &fair_sched_class;
8466
8467         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8468         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8469 #ifdef CONFIG_SMP
8470 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8471         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8472 #endif
8473         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8474 #endif /* SMP */
8475
8476         scheduler_running = 1;
8477 }
8478
8479 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8480 void __might_sleep(char *file, int line)
8481 {
8482 #ifdef in_atomic
8483         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8484
8485         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8486                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8487                 return;
8488         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8489                 return;
8490         prev_jiffy = jiffies;
8491
8492         printk(KERN_ERR
8493                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8494                         file, line);
8495         printk(KERN_ERR
8496                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8497                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8498                         current->pid, current->comm);
8499
8500         debug_show_held_locks(current);
8501         if (irqs_disabled())
8502                 print_irqtrace_events(current);
8503         dump_stack();
8504 #endif
8505 }
8506 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8507 #endif
8508
8509 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8510 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8511 {
8512         int on_rq;
8513
8514         update_rq_clock(rq);
8515         on_rq = p->se.on_rq;
8516         if (on_rq)
8517                 deactivate_task(rq, p, 0);
8518         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8519         if (on_rq) {
8520                 activate_task(rq, p, 0);
8521                 resched_task(rq->curr);
8522         }
8523 }
8524
8525 void normalize_rt_tasks(void)
8526 {
8527         struct task_struct *g, *p;
8528         unsigned long flags;
8529         struct rq *rq;
8530
8531         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8532         do_each_thread(g, p) {
8533                 /*
8534                  * Only normalize user tasks:
8535                  */
8536                 if (!p->mm)
8537                         continue;
8538
8539                 p->se.exec_start                = 0;
8540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8541                 p->se.wait_start                = 0;
8542                 p->se.sleep_start               = 0;
8543                 p->se.block_start               = 0;
8544 #endif
8545
8546                 if (!rt_task(p)) {
8547                         /*
8548                          * Renice negative nice level userspace
8549                          * tasks back to 0:
8550                          */
8551                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8552                                 set_user_nice(p, 0);
8553                         continue;
8554                 }
8555
8556                 spin_lock(&p->pi_lock);
8557                 rq = __task_rq_lock(p);
8558
8559                 normalize_task(rq, p);
8560
8561                 __task_rq_unlock(rq);
8562                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8563         } while_each_thread(g, p);
8564
8565         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8566 }
8567
8568 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8569
8570 #ifdef CONFIG_IA64
8571 /*
8572  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8573  *
8574  * They can only be called when the whole system has been
8575  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8576  * activity can take place. Using them for anything else would
8577  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8578  * under any other configuration.
8579  */
8580
8581 /**
8582  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8583  * @cpu: the processor in question.
8584  *
8585  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8586  */
8587 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8588 {
8589         return cpu_curr(cpu);
8590 }
8591
8592 /**
8593  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8594  * @cpu: the processor in question.
8595  * @p: the task pointer to set.
8596  *
8597  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8598  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8599  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8600  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8601  * and caller must save the original value of the current task (see
8602  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8603  * re-starting the system.
8604  *
8605  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8606  */
8607 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8608 {
8609         cpu_curr(cpu) = p;
8610 }
8611
8612 #endif
8613
8614 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8615 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8616 {
8617         int i;
8618
8619         for_each_possible_cpu(i) {
8620                 if (tg->cfs_rq)
8621                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8622                 if (tg->se)
8623                         kfree(tg->se[i]);
8624         }
8625
8626         kfree(tg->cfs_rq);
8627         kfree(tg->se);
8628 }
8629
8630 static
8631 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8632 {
8633         struct cfs_rq *cfs_rq;
8634         struct sched_entity *se;
8635         struct rq *rq;
8636         int i;
8637
8638         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8639         if (!tg->cfs_rq)
8640                 goto err;
8641         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8642         if (!tg->se)
8643                 goto err;
8644
8645         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8646
8647         for_each_possible_cpu(i) {
8648                 rq = cpu_rq(i);
8649
8650                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8651                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8652                 if (!cfs_rq)
8653                         goto err;
8654
8655                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8656                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8657                 if (!se)
8658                         goto err;
8659
8660                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8661         }
8662
8663         return 1;
8664
8665  err:
8666         return 0;
8667 }
8668
8669 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8670 {
8671         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8672                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8673 }
8674
8675 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8676 {
8677         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8678 }
8679 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8680 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8681 {
8682 }
8683
8684 static inline
8685 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8686 {
8687         return 1;
8688 }
8689
8690 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8691 {
8692 }
8693
8694 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8695 {
8696 }
8697 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8698
8699 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8700 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8701 {
8702         int i;
8703
8704         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8705
8706         for_each_possible_cpu(i) {
8707                 if (tg->rt_rq)
8708                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8709                 if (tg->rt_se)
8710                         kfree(tg->rt_se[i]);
8711         }
8712
8713         kfree(tg->rt_rq);
8714         kfree(tg->rt_se);
8715 }
8716
8717 static
8718 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8719 {
8720         struct rt_rq *rt_rq;
8721         struct sched_rt_entity *rt_se;
8722         struct rq *rq;
8723         int i;
8724
8725         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8726         if (!tg->rt_rq)
8727                 goto err;
8728         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8729         if (!tg->rt_se)
8730                 goto err;
8731
8732         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8733                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8734
8735         for_each_possible_cpu(i) {
8736                 rq = cpu_rq(i);
8737
8738                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8739                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8740                 if (!rt_rq)
8741                         goto err;
8742
8743                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8744                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8745                 if (!rt_se)
8746                         goto err;
8747
8748                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8749         }
8750
8751         return 1;
8752
8753  err:
8754         return 0;
8755 }
8756
8757 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8758 {
8759         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8760                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8761 }
8762
8763 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8764 {
8765         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8766 }
8767 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8768 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8769 {
8770 }
8771
8772 static inline
8773 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8774 {
8775         return 1;
8776 }
8777
8778 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8779 {
8780 }
8781
8782 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8783 {
8784 }
8785 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8786
8787 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8788 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8789 {
8790         free_fair_sched_group(tg);
8791         free_rt_sched_group(tg);
8792         kfree(tg);
8793 }
8794
8795 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8796 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8797 {
8798         struct task_group *tg;
8799         unsigned long flags;
8800         int i;
8801
8802         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8803         if (!tg)
8804                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8805
8806         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8807                 goto err;
8808
8809         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8810                 goto err;
8811
8812         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8813         for_each_possible_cpu(i) {
8814                 register_fair_sched_group(tg, i);
8815                 register_rt_sched_group(tg, i);
8816         }
8817         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8818
8819         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8820
8821         tg->parent = parent;
8822         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8823         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8824         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8825
8826         return tg;
8827
8828 err:
8829         free_sched_group(tg);
8830         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8831 }
8832
8833 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8834 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8835 {
8836         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8837         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8838 }
8839
8840 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8841 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8842 {
8843         unsigned long flags;
8844         int i;
8845
8846         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8847         for_each_possible_cpu(i) {
8848                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8849                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8850         }
8851         list_del_rcu(&tg->list);
8852         list_del_rcu(&tg->siblings);
8853         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8854
8855         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8856         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8857 }
8858
8859 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8860  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8861  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8862  *      reflect its new group.
8863  */
8864 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8865 {
8866         int on_rq, running;
8867         unsigned long flags;
8868         struct rq *rq;
8869
8870         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8871
8872         update_rq_clock(rq);
8873
8874         running = task_current(rq, tsk);
8875         on_rq = tsk->se.on_rq;
8876
8877         if (on_rq)
8878                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8879         if (unlikely(running))
8880                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8881
8882         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8883
8884 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8885         if (tsk->sched_class->moved_group)
8886                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8887 #endif
8888
8889         if (unlikely(running))
8890                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8891         if (on_rq)
8892                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8893
8894         task_rq_unlock(rq, &flags);
8895 }
8896 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8897
8898 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8899 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8900 {
8901         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8902         int on_rq;
8903
8904         on_rq = se->on_rq;
8905         if (on_rq)
8906                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8907
8908         se->load.weight = shares;
8909         se->load.inv_weight = 0;
8910
8911         if (on_rq)
8912                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8913 }
8914
8915 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8916 {
8917         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8918         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8919         unsigned long flags;
8920
8921         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8922         __set_se_shares(se, shares);
8923         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8924 }
8925
8926 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8927
8928 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8929 {
8930         int i;
8931         unsigned long flags;
8932
8933         /*
8934          * We can't change the weight of the root cgroup.
8935          */
8936         if (!tg->se[0])
8937                 return -EINVAL;
8938
8939         if (shares < MIN_SHARES)
8940                 shares = MIN_SHARES;
8941         else if (shares > MAX_SHARES)
8942                 shares = MAX_SHARES;
8943
8944         mutex_lock(&shares_mutex);
8945         if (tg->shares == shares)
8946                 goto done;
8947
8948         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8949         for_each_possible_cpu(i)
8950                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8951         list_del_rcu(&tg->siblings);
8952         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8953
8954         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8955         synchronize_sched();
8956
8957         /*
8958          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8959          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8960          */
8961         tg->shares = shares;
8962         for_each_possible_cpu(i) {
8963                 /*
8964                  * force a rebalance
8965                  */
8966                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8967                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8968         }
8969
8970         /*
8971          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8972          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8973          */
8974         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8975         for_each_possible_cpu(i)
8976                 register_fair_sched_group(tg, i);
8977         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8978         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8979 done:
8980         mutex_unlock(&shares_mutex);
8981         return 0;
8982 }
8983
8984 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8985 {
8986         return tg->shares;
8987 }
8988 #endif
8989
8990 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8991 /*
8992  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8993  */
8994 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8995
8996 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8997 {
8998         if (runtime == RUNTIME_INF)
8999                 return 1ULL << 20;
9000
9001         return div64_u64(runtime << 20, period);
9002 }
9003
9004 /* Must be called with tasklist_lock held */
9005 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9006 {
9007         struct task_struct *g, *p;
9008
9009         do_each_thread(g, p) {
9010                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9011                         return 1;
9012         } while_each_thread(g, p);
9013
9014         return 0;
9015 }
9016
9017 struct rt_schedulable_data {
9018         struct task_group *tg;
9019         u64 rt_period;
9020         u64 rt_runtime;
9021 };
9022
9023 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9024 {
9025         struct rt_schedulable_data *d = data;
9026         struct task_group *child;
9027         unsigned long total, sum = 0;
9028         u64 period, runtime;
9029
9030         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9031         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9032
9033         if (tg == d->tg) {
9034                 period = d->rt_period;
9035                 runtime = d->rt_runtime;
9036         }
9037
9038         /*
9039          * Cannot have more runtime than the period.
9040          */
9041         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9042                 return -EINVAL;
9043
9044         /*
9045          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9046          */
9047         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9048                 return -EBUSY;
9049
9050         total = to_ratio(period, runtime);
9051
9052         /*
9053          * Nobody can have more than the global setting allows.
9054          */
9055         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9056                 return -EINVAL;
9057
9058         /*
9059          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9060          */
9061         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9062                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9063                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9064
9065                 if (child == d->tg) {
9066                         period = d->rt_period;
9067                         runtime = d->rt_runtime;
9068                 }
9069
9070                 sum += to_ratio(period, runtime);
9071         }
9072
9073         if (sum > total)
9074                 return -EINVAL;
9075
9076         return 0;
9077 }
9078
9079 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9080 {
9081         struct rt_schedulable_data data = {
9082                 .tg = tg,
9083                 .rt_period = period,
9084                 .rt_runtime = runtime,
9085         };
9086
9087         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9088 }
9089
9090 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9091                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9092 {
9093         int i, err = 0;
9094
9095         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9096         read_lock(&tasklist_lock);
9097         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9098         if (err)
9099                 goto unlock;
9100
9101         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9102         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9103         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9104
9105         for_each_possible_cpu(i) {
9106                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9107
9108                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9109                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9110                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9111         }
9112         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9113  unlock:
9114         read_unlock(&tasklist_lock);
9115         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9116
9117         return err;
9118 }
9119
9120 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9121 {
9122         u64 rt_runtime, rt_period;
9123
9124         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9125         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9126         if (rt_runtime_us < 0)
9127                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9128
9129         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9130 }
9131
9132 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9133 {
9134         u64 rt_runtime_us;
9135
9136         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9137                 return -1;
9138
9139         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9140         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9141         return rt_runtime_us;
9142 }
9143
9144 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9145 {
9146         u64 rt_runtime, rt_period;
9147
9148         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9149         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9150
9151         if (rt_period == 0)
9152                 return -EINVAL;
9153
9154         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9155 }
9156
9157 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9158 {
9159         u64 rt_period_us;
9160
9161         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9162         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9163         return rt_period_us;
9164 }
9165
9166 static int sched_rt_global_constraints(void)
9167 {
9168         u64 runtime, period;
9169         int ret = 0;
9170
9171         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9172                 return -EINVAL;
9173
9174         runtime = global_rt_runtime();
9175         period = global_rt_period();
9176
9177         /*
9178          * Sanity check on the sysctl variables.
9179          */
9180         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9181                 return -EINVAL;
9182
9183         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9184         read_lock(&tasklist_lock);
9185         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9186         read_unlock(&tasklist_lock);
9187         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9188
9189         return ret;
9190 }
9191 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9192 static int sched_rt_global_constraints(void)
9193 {
9194         unsigned long flags;
9195         int i;
9196
9197         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9198                 return -EINVAL;
9199
9200         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9201         for_each_possible_cpu(i) {
9202                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9203
9204                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9205                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9206                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9207         }
9208         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9209
9210         return 0;
9211 }
9212 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9213
9214 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9215                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9216                 loff_t *ppos)
9217 {
9218         int ret;
9219         int old_period, old_runtime;
9220         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9221
9222         mutex_lock(&mutex);
9223         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9224         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9225
9226         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9227
9228         if (!ret && write) {
9229                 ret = sched_rt_global_constraints();
9230                 if (ret) {
9231                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9232                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9233                 } else {
9234                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9235                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9236                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9237                 }
9238         }
9239         mutex_unlock(&mutex);
9240
9241         return ret;
9242 }
9243
9244 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9245
9246 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9247 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9248 {
9249         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9250                             struct task_group, css);
9251 }
9252
9253 static struct cgroup_subsys_state *
9254 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9255 {
9256         struct task_group *tg, *parent;
9257
9258         if (!cgrp->parent) {
9259                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9260                 return &init_task_group.css;
9261         }
9262
9263         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9264         tg = sched_create_group(parent);
9265         if (IS_ERR(tg))
9266                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9267
9268         return &tg->css;
9269 }
9270
9271 static void
9272 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9273 {
9274         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9275
9276         sched_destroy_group(tg);
9277 }
9278
9279 static int
9280 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9281                       struct task_struct *tsk)
9282 {
9283 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9284         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9285         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9286                 return -EINVAL;
9287 #else
9288         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9289         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9290                 return -EINVAL;
9291 #endif
9292
9293         return 0;
9294 }
9295
9296 static void
9297 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9298                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9299 {
9300         sched_move_task(tsk);
9301 }
9302
9303 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9304 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9305                                 u64 shareval)
9306 {
9307         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9308 }
9309
9310 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9311 {
9312         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9313
9314         return (u64) tg->shares;
9315 }
9316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9317
9318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9319 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9320                                 s64 val)
9321 {
9322         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9323 }
9324
9325 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9326 {
9327         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9328 }
9329
9330 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9331                 u64 rt_period_us)
9332 {
9333         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9334 }
9335
9336 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9337 {
9338         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9339 }
9340 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9341
9342 static struct cftype cpu_files[] = {
9343 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9344         {
9345                 .name = "shares",
9346                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9347                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9348         },
9349 #endif
9350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9351         {
9352                 .name = "rt_runtime_us",
9353                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9354                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9355         },
9356         {
9357                 .name = "rt_period_us",
9358                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9359                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9360         },
9361 #endif
9362 };
9363
9364 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9365 {
9366         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9367 }
9368
9369 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9370         .name           = "cpu",
9371         .create         = cpu_cgroup_create,
9372         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9373         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9374         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9375         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9376         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9377         .early_init     = 1,
9378 };
9379
9380 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9381
9382 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9383
9384 /*
9385  * CPU accounting code for task groups.
9386  *
9387  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9388  * (balbir@in.ibm.com).
9389  */
9390
9391 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9392 struct cpuacct {
9393         struct cgroup_subsys_state css;
9394         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9395         u64 *cpuusage;
9396         struct cpuacct *parent;
9397 };
9398
9399 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9400
9401 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9402 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9403 {
9404         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9405                             struct cpuacct, css);
9406 }
9407
9408 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9409 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9410 {
9411         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9412                             struct cpuacct, css);
9413 }
9414
9415 /* create a new cpu accounting group */
9416 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9417         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9418 {
9419         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9420
9421         if (!ca)
9422                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9423
9424         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9425         if (!ca->cpuusage) {
9426                 kfree(ca);
9427                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9428         }
9429
9430         if (cgrp->parent)
9431                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9432
9433         return &ca->css;
9434 }
9435
9436 /* destroy an existing cpu accounting group */
9437 static void
9438 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9439 {
9440         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9441
9442         free_percpu(ca->cpuusage);
9443         kfree(ca);
9444 }
9445
9446 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9447 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9448 {
9449         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9450         u64 totalcpuusage = 0;
9451         int i;
9452
9453         for_each_possible_cpu(i) {
9454                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9455
9456                 /*
9457                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9458                  * platforms.
9459                  */
9460                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9461                 totalcpuusage += *cpuusage;
9462                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9463         }
9464
9465         return totalcpuusage;
9466 }
9467
9468 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9469                                                                 u64 reset)
9470 {
9471         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9472         int err = 0;
9473         int i;
9474
9475         if (reset) {
9476                 err = -EINVAL;
9477                 goto out;
9478         }
9479
9480         for_each_possible_cpu(i) {
9481                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9482
9483                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9484                 *cpuusage = 0;
9485                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9486         }
9487 out:
9488         return err;
9489 }
9490
9491 static struct cftype files[] = {
9492         {
9493                 .name = "usage",
9494                 .read_u64 = cpuusage_read,
9495                 .write_u64 = cpuusage_write,
9496         },
9497 };
9498
9499 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9500 {
9501         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9502 }
9503
9504 /*
9505  * charge this task's execution time to its accounting group.
9506  *
9507  * called with rq->lock held.
9508  */
9509 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9510 {
9511         struct cpuacct *ca;
9512         int cpu;
9513
9514         if (!cpuacct_subsys.active)
9515                 return;
9516
9517         cpu = task_cpu(tsk);
9518         ca = task_ca(tsk);
9519
9520         for (; ca; ca = ca->parent) {
9521                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9522                 *cpuusage += cputime;
9523         }
9524 }
9525
9526 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9527         .name = "cpuacct",
9528         .create = cpuacct_create,
9529         .destroy = cpuacct_destroy,
9530         .populate = cpuacct_populate,
9531         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9532 };
9533 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */