Merge branch 'x86-setup-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/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 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 unsigned long delta;
235                 ktime_t soft, hard;
236
237                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
238                         break;
239
240                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
241                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
242
243                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
244                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
246                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
247                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
248         }
249         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
253 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
254 {
255         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
256 }
257 #endif
258
259 /*
260  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
261  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
262  */
263 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
264
265 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
266
267 #include <linux/cgroup.h>
268
269 struct cfs_rq;
270
271 static LIST_HEAD(task_groups);
272
273 /* task group related information */
274 struct task_group {
275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
276         struct cgroup_subsys_state css;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280         uid_t uid;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284         /* schedulable entities of this group on each cpu */
285         struct sched_entity **se;
286         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
287         struct cfs_rq **cfs_rq;
288         unsigned long shares;
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304 };
305
306 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
307
308 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
309 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
310 {
311         user->tg->uid = user->uid;
312 }
313
314 /*
315  * Root task group.
316  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
317  *      be a child to this group.
318  */
319 struct task_group root_task_group;
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 /* Default task group's sched entity on each cpu */
323 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
324 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
325 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
326 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
330 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
331 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
332 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
333 #define root_task_group init_task_group
334 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
335
336 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
337  * a task group's cpu shares.
338  */
339 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
340
341 #ifdef CONFIG_SMP
342 static int root_task_group_empty(void)
343 {
344         return list_empty(&root_task_group.children);
345 }
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
350 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
351 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
352 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
354
355 /*
356  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
357  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
358  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
359  * too large, so as the shares value of a task group.
360  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
361  *  limitation from this.)
362  */
363 #define MIN_SHARES      2
364 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
365
366 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
367 #endif
368
369 /* Default task group.
370  *      Every task in system belong to this group at bootup.
371  */
372 struct task_group init_task_group;
373
374 /* return group to which a task belongs */
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         struct task_group *tg;
378
379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
380         rcu_read_lock();
381         tg = __task_cred(p)->user->tg;
382         rcu_read_unlock();
383 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
384         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
385                                 struct task_group, css);
386 #else
387         tg = &init_task_group;
388 #endif
389         return tg;
390 }
391
392 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
393 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
394 {
395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
396         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
397         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
402         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
403 #endif
404 }
405
406 #else
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409 static int root_task_group_empty(void)
410 {
411         return 1;
412 }
413 #endif
414
415 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
416 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
417 {
418         return NULL;
419 }
420
421 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
422
423 /* CFS-related fields in a runqueue */
424 struct cfs_rq {
425         struct load_weight load;
426         unsigned long nr_running;
427
428         u64 exec_clock;
429         u64 min_vruntime;
430
431         struct rb_root tasks_timeline;
432         struct rb_node *rb_leftmost;
433
434         struct list_head tasks;
435         struct list_head *balance_iterator;
436
437         /*
438          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
439          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
440          */
441         struct sched_entity *curr, *next, *last;
442
443         unsigned int nr_spread_over;
444
445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
446         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
447
448         /*
449          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
450          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
451          * (like users, containers etc.)
452          *
453          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
454          * list is used during load balance.
455          */
456         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
457         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
458
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * the part of load.weight contributed by tasks
462          */
463         unsigned long task_weight;
464
465         /*
466          *   h_load = weight * f(tg)
467          *
468          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
469          * this group.
470          */
471         unsigned long h_load;
472
473         /*
474          * this cpu's part of tg->shares
475          */
476         unsigned long shares;
477
478         /*
479          * load.weight at the time we set shares
480          */
481         unsigned long rq_weight;
482 #endif
483 #endif
484 };
485
486 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
487 struct rt_rq {
488         struct rt_prio_array active;
489         unsigned long rt_nr_running;
490 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
491         struct {
492                 int curr; /* highest queued rt task prio */
493 #ifdef CONFIG_SMP
494                 int next; /* next highest */
495 #endif
496         } highest_prio;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         unsigned long rt_nr_migratory;
500         int overloaded;
501         struct plist_head pushable_tasks;
502 #endif
503         int rt_throttled;
504         u64 rt_time;
505         u64 rt_runtime;
506         /* Nests inside the rq lock: */
507         spinlock_t rt_runtime_lock;
508
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         unsigned long rt_nr_boosted;
511
512         struct rq *rq;
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514         struct task_group *tg;
515         struct sched_rt_entity *rt_se;
516 #endif
517 };
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 /*
522  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
523  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
524  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
525  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
526  * object.
527  *
528  */
529 struct root_domain {
530         atomic_t refcount;
531         cpumask_var_t span;
532         cpumask_var_t online;
533
534         /*
535          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
536          * one runnable RT task.
537          */
538         cpumask_var_t rto_mask;
539         atomic_t rto_count;
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct cpupri cpupri;
542 #endif
543 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
544         /*
545          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
546          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
547          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
548          */
549         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
550 #endif
551 };
552
553 /*
554  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
555  * members (mimicking the global state we have today).
556  */
557 static struct root_domain def_root_domain;
558
559 #endif
560
561 /*
562  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
563  *
564  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
565  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
566  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
567  */
568 struct rq {
569         /* runqueue lock: */
570         spinlock_t lock;
571
572         /*
573          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
574          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
575          */
576         unsigned long nr_running;
577         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
578         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
580         unsigned long last_tick_seen;
581         unsigned char in_nohz_recently;
582 #endif
583         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
584         struct load_weight load;
585         unsigned long nr_load_updates;
586         u64 nr_switches;
587
588         struct cfs_rq cfs;
589         struct rt_rq rt;
590
591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
592         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
593         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
596         struct list_head leaf_rt_rq_list;
597 #endif
598
599         /*
600          * This is part of a global counter where only the total sum
601          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
602          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
603          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
604          */
605         unsigned long nr_uninterruptible;
606
607         struct task_struct *curr, *idle;
608         unsigned long next_balance;
609         struct mm_struct *prev_mm;
610
611         u64 clock;
612
613         atomic_t nr_iowait;
614
615 #ifdef CONFIG_SMP
616         struct root_domain *rd;
617         struct sched_domain *sd;
618
619         unsigned char idle_at_tick;
620         /* For active balancing */
621         int active_balance;
622         int push_cpu;
623         /* cpu of this runqueue: */
624         int cpu;
625         int online;
626
627         unsigned long avg_load_per_task;
628
629         struct task_struct *migration_thread;
630         struct list_head migration_queue;
631 #endif
632
633         /* calc_load related fields */
634         unsigned long calc_load_update;
635         long calc_load_active;
636
637 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         int hrtick_csd_pending;
640         struct call_single_data hrtick_csd;
641 #endif
642         struct hrtimer hrtick_timer;
643 #endif
644
645 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
646         /* latency stats */
647         struct sched_info rq_sched_info;
648         unsigned long long rq_cpu_time;
649         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
650
651         /* sys_sched_yield() stats */
652         unsigned int yld_count;
653
654         /* schedule() stats */
655         unsigned int sched_switch;
656         unsigned int sched_count;
657         unsigned int sched_goidle;
658
659         /* try_to_wake_up() stats */
660         unsigned int ttwu_count;
661         unsigned int ttwu_local;
662
663         /* BKL stats */
664         unsigned int bkl_count;
665 #endif
666 };
667
668 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
669
670 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
671 {
672         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
673 }
674
675 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
676 {
677 #ifdef CONFIG_SMP
678         return rq->cpu;
679 #else
680         return 0;
681 #endif
682 }
683
684 /*
685  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
686  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
687  *
688  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
689  * preempt-disabled sections.
690  */
691 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
692         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
693
694 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
695 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
696 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
697 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
698
699 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
700 {
701         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
702 }
703
704 /*
705  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
706  */
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 # define const_debug __read_mostly
709 #else
710 # define const_debug static const
711 #endif
712
713 /**
714  * runqueue_is_locked
715  *
716  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
717  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
718  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
719  */
720 int runqueue_is_locked(void)
721 {
722         int cpu = get_cpu();
723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
724         int ret;
725
726         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
727         put_cpu();
728         return ret;
729 }
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
765 {
766         int i;
767
768         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
769                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
770                         seq_puts(m, "NO_");
771                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
772         }
773         seq_puts(m, "\n");
774
775         return 0;
776 }
777
778 static ssize_t
779 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                 size_t cnt, loff_t *ppos)
781 {
782         char buf[64];
783         char *cmp = buf;
784         int neg = 0;
785         int i;
786
787         if (cnt > 63)
788                 cnt = 63;
789
790         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
791                 return -EFAULT;
792
793         buf[cnt] = 0;
794
795         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
796                 neg = 1;
797                 cmp += 3;
798         }
799
800         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
801                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
802
803                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
804                         if (neg)
805                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
806                         else
807                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         if (!sched_feat_names[i])
813                 return -EINVAL;
814
815         filp->f_pos += cnt;
816
817         return cnt;
818 }
819
820 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
821 {
822         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
823 }
824
825 static struct file_operations sched_feat_fops = {
826         .open           = sched_feat_open,
827         .write          = sched_feat_write,
828         .read           = seq_read,
829         .llseek         = seq_lseek,
830         .release        = single_release,
831 };
832
833 static __init int sched_init_debug(void)
834 {
835         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
836                         &sched_feat_fops);
837
838         return 0;
839 }
840 late_initcall(sched_init_debug);
841
842 #endif
843
844 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
845
846 /*
847  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
848  * Limited because this is done with IRQs disabled.
849  */
850 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
851
852 /*
853  * ratelimit for updating the group shares.
854  * default: 0.25ms
855  */
856 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
857
858 /*
859  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
860  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
861  * default: 4
862  */
863 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
864
865 /*
866  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
867  * default: 1s
868  */
869 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
870
871 static __read_mostly int scheduler_running;
872
873 /*
874  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
875  * default: 0.95s
876  */
877 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
878
879 static inline u64 global_rt_period(void)
880 {
881         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
882 }
883
884 static inline u64 global_rt_runtime(void)
885 {
886         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
887                 return RUNTIME_INF;
888
889         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
890 }
891
892 #ifndef prepare_arch_switch
893 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
894 #endif
895 #ifndef finish_arch_switch
896 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
897 #endif
898
899 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         return rq->curr == p;
902 }
903
904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907         return task_current(rq, p);
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
917         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
918         rq->lock.owner = current;
919 #endif
920         /*
921          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
922          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
923          * prev into current:
924          */
925         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
926
927         spin_unlock_irq(&rq->lock);
928 }
929
930 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         return p->oncpu;
935 #else
936         return task_current(rq, p);
937 #endif
938 }
939
940 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
941 {
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         /*
944          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
945          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
946          * here.
947          */
948         next->oncpu = 1;
949 #endif
950 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
951         spin_unlock_irq(&rq->lock);
952 #else
953         spin_unlock(&rq->lock);
954 #endif
955 }
956
957 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
958 {
959 #ifdef CONFIG_SMP
960         /*
961          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
962          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
963          * finished.
964          */
965         smp_wmb();
966         prev->oncpu = 0;
967 #endif
968 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
969         local_irq_enable();
970 #endif
971 }
972 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
973
974 /*
975  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
976  * Must be called interrupts disabled.
977  */
978 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
979         __acquires(rq->lock)
980 {
981         for (;;) {
982                 struct rq *rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock(&rq->lock);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
992  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
993  * explicitly disabling preemption.
994  */
995 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 local_irq_save(*flags);
1002                 rq = task_rq(p);
1003                 spin_lock(&rq->lock);
1004                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1005                         return rq;
1006                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007         }
1008 }
1009
1010 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013
1014         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1015         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1019         __releases(rq->lock)
1020 {
1021         spin_unlock(&rq->lock);
1022 }
1023
1024 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1025         __releases(rq->lock)
1026 {
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1032  */
1033 static struct rq *this_rq_lock(void)
1034         __acquires(rq->lock)
1035 {
1036         struct rq *rq;
1037
1038         local_irq_disable();
1039         rq = this_rq();
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041
1042         return rq;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1046 /*
1047  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1048  *
1049  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1050  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1051  * reschedule event.
1052  *
1053  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1054  * rq->lock.
1055  */
1056
1057 /*
1058  * Use hrtick when:
1059  *  - enabled by features
1060  *  - hrtimer is actually high res
1061  */
1062 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (!sched_feat(HRTICK))
1065                 return 0;
1066         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1067                 return 0;
1068         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1072 {
1073         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1074                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * High-resolution timer tick.
1079  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1080  */
1081 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1084
1085         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1086
1087         spin_lock(&rq->lock);
1088         update_rq_clock(rq);
1089         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1090         spin_unlock(&rq->lock);
1091
1092         return HRTIMER_NORESTART;
1093 }
1094
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 /*
1097  * called from hardirq (IPI) context
1098  */
1099 static void __hrtick_start(void *arg)
1100 {
1101         struct rq *rq = arg;
1102
1103         spin_lock(&rq->lock);
1104         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106         spin_unlock(&rq->lock);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1117         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1118
1119         hrtimer_set_expires(timer, time);
1120
1121         if (rq == this_rq()) {
1122                 hrtimer_restart(timer);
1123         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1124                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1125                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1126         }
1127 }
1128
1129 static int
1130 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1131 {
1132         int cpu = (int)(long)hcpu;
1133
1134         switch (action) {
1135         case CPU_UP_CANCELED:
1136         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE:
1138         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DEAD:
1140         case CPU_DEAD_FROZEN:
1141                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1142                 return NOTIFY_OK;
1143         }
1144
1145         return NOTIFY_DONE;
1146 }
1147
1148 static __init void init_hrtick(void)
1149 {
1150         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1151 }
1152 #else
1153 /*
1154  * Called to set the hrtick timer state.
1155  *
1156  * called with rq->lock held and irqs disabled
1157  */
1158 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1159 {
1160         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1161                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1162 }
1163
1164 static inline void init_hrtick(void)
1165 {
1166 }
1167 #endif /* CONFIG_SMP */
1168
1169 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1173
1174         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1175         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1176         rq->hrtick_csd.info = rq;
1177 #endif
1178
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181 }
1182 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1188 {
1189 }
1190
1191 static inline void init_hrtick(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1195
1196 /*
1197  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1198  *
1199  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1200  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1201  * the target CPU.
1202  */
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204
1205 #ifndef tsk_is_polling
1206 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1207 #endif
1208
1209 static void resched_task(struct task_struct *p)
1210 {
1211         int cpu;
1212
1213         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1214
1215         if (test_tsk_need_resched(p))
1216                 return;
1217
1218         set_tsk_need_resched(p);
1219
1220         cpu = task_cpu(p);
1221         if (cpu == smp_processor_id())
1222                 return;
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229
1230 static void resched_cpu(int cpu)
1231 {
1232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1233         unsigned long flags;
1234
1235         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1236                 return;
1237         resched_task(cpu_curr(cpu));
1238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1242 /*
1243  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1244  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1245  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1246  * idle system the next event might even be infinite time into the
1247  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1248  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1249  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1250  * wheel for the next timer event.
1251  */
1252 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /*
1260          * This is safe, as this function is called with the timer
1261          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1262          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1263          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1264          * timer into account automatically.
1265          */
1266         if (rq->curr != rq->idle)
1267                 return;
1268
1269         /*
1270          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1271          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1272          * idle task through an additional NOOP schedule()
1273          */
1274         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289 #endif /* CONFIG_SMP */
1290
1291 #if BITS_PER_LONG == 32
1292 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1293 #else
1294 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1295 #endif
1296
1297 #define WMULT_SHIFT     32
1298
1299 /*
1300  * Shift right and round:
1301  */
1302 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1303
1304 /*
1305  * delta *= weight / lw
1306  */
1307 static unsigned long
1308 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1309                 struct load_weight *lw)
1310 {
1311         u64 tmp;
1312
1313         if (!lw->inv_weight) {
1314                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1315                         lw->inv_weight = 1;
1316                 else
1317                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1318                                 / (lw->weight+1);
1319         }
1320
1321         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1322         /*
1323          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1324          */
1325         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1326                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1327                         WMULT_SHIFT/2);
1328         else
1329                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1330
1331         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1335 {
1336         lw->weight += inc;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1341 {
1342         lw->weight -= dec;
1343         lw->inv_weight = 0;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1348  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1349  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1350  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1351  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1352  * slice expiry etc.
1353  */
1354
1355 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1356 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1357
1358 /*
1359  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1360  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1361  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1362  * that remained on nice 0.
1363  *
1364  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1365  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1366  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1367  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1368  * the relative distance between them is ~25%.)
1369  */
1370 static const int prio_to_weight[40] = {
1371  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1372  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1373  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1374  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1375  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1376  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1377  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1378  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1379 };
1380
1381 /*
1382  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1383  *
1384  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1385  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1386  * into multiplications:
1387  */
1388 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1389  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1390  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1391  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1392  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1393  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1394  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1395  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1396  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1397 };
1398
1399 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1400
1401 /*
1402  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1403  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1404  * structures to the load-balancing proper:
1405  */
1406 struct rq_iterator {
1407         void *arg;
1408         struct task_struct *(*start)(void *);
1409         struct task_struct *(*next)(void *);
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413 static unsigned long
1414 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1416               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1417               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1418
1419 static int
1420 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1421                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1422                    struct rq_iterator *iterator);
1423 #endif
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1500 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1501 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1502
1503 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1507
1508         if (nr_running)
1509                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1510         else
1511                 rq->avg_load_per_task = 0;
1512
1513         return rq->avg_load_per_task;
1514 }
1515
1516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1517
1518 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1519
1520 /*
1521  * Calculate and set the cpu's group shares.
1522  */
1523 static void
1524 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1525                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1526 {
1527         unsigned long shares;
1528         unsigned long rq_weight;
1529
1530         if (!tg->se[cpu])
1531                 return;
1532
1533         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1534
1535         /*
1536          *           \Sum shares * rq_weight
1537          * shares =  -----------------------
1538          *               \Sum rq_weight
1539          *
1540          */
1541         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1542         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1543
1544         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1545                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1546                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1547                 unsigned long flags;
1548
1549                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1550                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1551
1552                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1553                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1554         }
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1559  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1560  * parent group depends on the shares of its child groups.
1561  */
1562 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1563 {
1564         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1565         unsigned long shares = 0;
1566         struct sched_domain *sd = data;
1567         int i;
1568
1569         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1570                 /*
1571                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1572                  * is one of average load so that when a new task gets to
1573                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1574                  */
1575                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1576                 if (!weight)
1577                         weight = NICE_0_LOAD;
1578
1579                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1580                 rq_weight += weight;
1581                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1582         }
1583
1584         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1588                 shares = tg->shares;
1589
1590         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1591                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1598  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1599  * group is a fraction of its parents load.
1600  */
1601 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1602 {
1603         unsigned long load;
1604         long cpu = (long)data;
1605
1606         if (!tg->parent) {
1607                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1608         } else {
1609                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1610                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1611                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1612         }
1613
1614         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1620 {
1621         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1622         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1623
1624         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1625                 sd->last_update = now;
1626                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1627         }
1628 }
1629
1630 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1631 {
1632         spin_unlock(&rq->lock);
1633         update_shares(sd);
1634         spin_lock(&rq->lock);
1635 }
1636
1637 static void update_h_load(long cpu)
1638 {
1639         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1640 }
1641
1642 #else
1643
1644 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1645 {
1646 }
1647
1648 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1649 {
1650 }
1651
1652 #endif
1653
1654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1655
1656 /*
1657  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1658  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1659  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1660  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1661  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1662  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1663  */
1664 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1665         __releases(this_rq->lock)
1666         __acquires(busiest->lock)
1667         __acquires(this_rq->lock)
1668 {
1669         spin_unlock(&this_rq->lock);
1670         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1671
1672         return 1;
1673 }
1674
1675 #else
1676 /*
1677  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1678  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1679  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1680  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1681  * regardless of entry order into the function.
1682  */
1683 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684         __releases(this_rq->lock)
1685         __acquires(busiest->lock)
1686         __acquires(this_rq->lock)
1687 {
1688         int ret = 0;
1689
1690         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1691                 if (busiest < this_rq) {
1692                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1693                         spin_lock(&busiest->lock);
1694                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695                         ret = 1;
1696                 } else
1697                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1698         }
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1703
1704 /*
1705  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1706  */
1707 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1708 {
1709         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1710                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1711                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1712                 BUG_ON(1);
1713         }
1714
1715         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1716 }
1717
1718 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719         __releases(busiest->lock)
1720 {
1721         spin_unlock(&busiest->lock);
1722         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1723 }
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1727 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1728 {
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         cfs_rq->shares = shares;
1731 #endif
1732 }
1733 #endif
1734
1735 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1736
1737 #include "sched_stats.h"
1738 #include "sched_idletask.c"
1739 #include "sched_fair.c"
1740 #include "sched_rt.c"
1741 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1742 # include "sched_debug.c"
1743 #endif
1744
1745 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1746 #define for_each_class(class) \
1747    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1748
1749 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1750 {
1751         rq->nr_running++;
1752 }
1753
1754 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1755 {
1756         rq->nr_running--;
1757 }
1758
1759 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1760 {
1761         if (task_has_rt_policy(p)) {
1762                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1763                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1769          */
1770         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1771                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1772                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1773                 return;
1774         }
1775
1776         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1777         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1778 }
1779
1780 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1781 {
1782         s64 diff = sample - *avg;
1783         *avg += diff >> 3;
1784 }
1785
1786 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1787 {
1788         if (wakeup)
1789                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1790
1791         sched_info_queued(p);
1792         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1793         p->se.on_rq = 1;
1794 }
1795
1796 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1797 {
1798         if (sleep) {
1799                 if (p->se.last_wakeup) {
1800                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1801                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1802                         p->se.last_wakeup = 0;
1803                 } else {
1804                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1805                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1806                 }
1807         }
1808
1809         sched_info_dequeued(p);
1810         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1811         p->se.on_rq = 0;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1816  */
1817 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1818 {
1819         return p->static_prio;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1824  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1825  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1826  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1827  * estimator recalculates.
1828  */
1829 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1830 {
1831         int prio;
1832
1833         if (task_has_rt_policy(p))
1834                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1835         else
1836                 prio = __normal_prio(p);
1837         return prio;
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1842  * taken into account by the scheduler. This value might
1843  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1844  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1845  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1846  */
1847 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1848 {
1849         p->normal_prio = normal_prio(p);
1850         /*
1851          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1852          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1853          * to the normal priority:
1854          */
1855         if (!rt_prio(p->prio))
1856                 return p->normal_prio;
1857         return p->prio;
1858 }
1859
1860 /*
1861  * activate_task - move a task to the runqueue.
1862  */
1863 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1864 {
1865         if (task_contributes_to_load(p))
1866                 rq->nr_uninterruptible--;
1867
1868         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1869         inc_nr_running(rq);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1874  */
1875 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (task_contributes_to_load(p))
1878                 rq->nr_uninterruptible++;
1879
1880         dequeue_task(rq, p, sleep);
1881         dec_nr_running(rq);
1882 }
1883
1884 /**
1885  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1886  * @p: the task in question.
1887  */
1888 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1889 {
1890         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1891 }
1892
1893 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1894 {
1895         set_task_rq(p, cpu);
1896 #ifdef CONFIG_SMP
1897         /*
1898          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1899          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1900          * per-task data have been completed by this moment.
1901          */
1902         smp_wmb();
1903         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1904 #endif
1905 }
1906
1907 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1908                                        const struct sched_class *prev_class,
1909                                        int oldprio, int running)
1910 {
1911         if (prev_class != p->sched_class) {
1912                 if (prev_class->switched_from)
1913                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1914                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1915         } else
1916                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_SMP
1920
1921 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1922 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1923 {
1924         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Is this task likely cache-hot:
1929  */
1930 static int
1931 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1932 {
1933         s64 delta;
1934
1935         /*
1936          * Buddy candidates are cache hot:
1937          */
1938         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1939                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1940                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1941                 return 1;
1942
1943         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1944                 return 0;
1945
1946         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1947                 return 1;
1948         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1949                 return 0;
1950
1951         delta = now - p->se.exec_start;
1952
1953         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1954 }
1955
1956
1957 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1958 {
1959         int old_cpu = task_cpu(p);
1960         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1961         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1962                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1963         u64 clock_offset;
1964
1965         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1966
1967         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1968
1969 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1970         if (p->se.wait_start)
1971                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1972         if (p->se.sleep_start)
1973                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1974         if (p->se.block_start)
1975                 p->se.block_start -= clock_offset;
1976         if (old_cpu != new_cpu) {
1977                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980         }
1981 #endif
1982         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1983                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1984
1985         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1986 }
1987
1988 struct migration_req {
1989         struct list_head list;
1990
1991         struct task_struct *task;
1992         int dest_cpu;
1993
1994         struct completion done;
1995 };
1996
1997 /*
1998  * The task's runqueue lock must be held.
1999  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2000  */
2001 static int
2002 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2003 {
2004         struct rq *rq = task_rq(p);
2005
2006         /*
2007          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2008          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2009          */
2010         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2011                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2012                 return 0;
2013         }
2014
2015         init_completion(&req->done);
2016         req->task = p;
2017         req->dest_cpu = dest_cpu;
2018         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2019
2020         return 1;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2025  *
2026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2031  * @p has remained unscheduled the whole time.
2032  *
2033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2037  * waiting to become inactive.
2038  */
2039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2040 {
2041         unsigned long flags;
2042         int running, on_rq;
2043         unsigned long ncsw;
2044         struct rq *rq;
2045
2046         for (;;) {
2047                 /*
2048                  * We do the initial early heuristics without holding
2049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2050                  * the runqueue lock when things look like they will
2051                  * work out!
2052                  */
2053                 rq = task_rq(p);
2054
2055                 /*
2056                  * If the task is actively running on another CPU
2057                  * still, just relax and busy-wait without holding
2058                  * any locks.
2059                  *
2060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2062                  * But we don't care, since "task_running()" will
2063                  * return false if the runqueue has changed and p
2064                  * is actually now running somewhere else!
2065                  */
2066                 while (task_running(rq, p)) {
2067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2068                                 return 0;
2069                         cpu_relax();
2070                 }
2071
2072                 /*
2073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2075                  * just go back and repeat.
2076                  */
2077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2078                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2079                 running = task_running(rq, p);
2080                 on_rq = p->se.on_rq;
2081                 ncsw = 0;
2082                 if (!match_state || p->state == match_state)
2083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2084                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2085
2086                 /*
2087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2088                  */
2089                 if (unlikely(!ncsw))
2090                         break;
2091
2092                 /*
2093                  * Was it really running after all now that we
2094                  * checked with the proper locks actually held?
2095                  *
2096                  * Oops. Go back and try again..
2097                  */
2098                 if (unlikely(running)) {
2099                         cpu_relax();
2100                         continue;
2101                 }
2102
2103                 /*
2104                  * It's not enough that it's not actively running,
2105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2106                  * preempted!
2107                  *
2108                  * So if it was still runnable (but just not actively
2109                  * running right now), it's preempted, and we should
2110                  * yield - it could be a while.
2111                  */
2112                 if (unlikely(on_rq)) {
2113                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 /*
2118                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2119                  * runnable, which means that it will never become
2120                  * running in the future either. We're all done!
2121                  */
2122                 break;
2123         }
2124
2125         return ncsw;
2126 }
2127
2128 /***
2129  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2130  * @p: the to-be-kicked thread
2131  *
2132  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2133  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2134  *
2135  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2136  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2137  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2138  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2139  * achieved as well.
2140  */
2141 void kick_process(struct task_struct *p)
2142 {
2143         int cpu;
2144
2145         preempt_disable();
2146         cpu = task_cpu(p);
2147         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2148                 smp_send_reschedule(cpu);
2149         preempt_enable();
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2154  * according to the scheduling class and "nice" value.
2155  *
2156  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2157  * balance conservatively.
2158  */
2159 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2160 {
2161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2162         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2163
2164         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2165                 return total;
2166
2167         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2172  * according to the scheduling class and "nice" value.
2173  */
2174 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2175 {
2176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2177         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2178
2179         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2180                 return total;
2181
2182         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2187  * domain.
2188  */
2189 static struct sched_group *
2190 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2191 {
2192         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2193         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2194         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2195         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2196
2197         do {
2198                 unsigned long load, avg_load;
2199                 int local_group;
2200                 int i;
2201
2202                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2203                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2204                                         &p->cpus_allowed))
2205                         continue;
2206
2207                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2208                                                sched_group_cpus(group));
2209
2210                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2211                 avg_load = 0;
2212
2213                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2214                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2215                         if (local_group)
2216                                 load = source_load(i, load_idx);
2217                         else
2218                                 load = target_load(i, load_idx);
2219
2220                         avg_load += load;
2221                 }
2222
2223                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2224                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2225                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2226
2227                 if (local_group) {
2228                         this_load = avg_load;
2229                         this = group;
2230                 } else if (avg_load < min_load) {
2231                         min_load = avg_load;
2232                         idlest = group;
2233                 }
2234         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2235
2236         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2237                 return NULL;
2238         return idlest;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2243  */
2244 static int
2245 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2246 {
2247         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2248         int idlest = -1;
2249         int i;
2250
2251         /* Traverse only the allowed CPUs */
2252         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2253                 load = weighted_cpuload(i);
2254
2255                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2256                         min_load = load;
2257                         idlest = i;
2258                 }
2259         }
2260
2261         return idlest;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2266  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2267  * SD_BALANCE_EXEC.
2268  *
2269  * Balance, ie. select the least loaded group.
2270  *
2271  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2272  *
2273  * preempt must be disabled.
2274  */
2275 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2276 {
2277         struct task_struct *t = current;
2278         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2279
2280         for_each_domain(cpu, tmp) {
2281                 /*
2282                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2283                  */
2284                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2285                         break;
2286                 if (tmp->flags & flag)
2287                         sd = tmp;
2288         }
2289
2290         if (sd)
2291                 update_shares(sd);
2292
2293         while (sd) {
2294                 struct sched_group *group;
2295                 int new_cpu, weight;
2296
2297                 if (!(sd->flags & flag)) {
2298                         sd = sd->child;
2299                         continue;
2300                 }
2301
2302                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2303                 if (!group) {
2304                         sd = sd->child;
2305                         continue;
2306                 }
2307
2308                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2309                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2310                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2311                         sd = sd->child;
2312                         continue;
2313                 }
2314
2315                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2316                 cpu = new_cpu;
2317                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2318                 sd = NULL;
2319                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2320                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2321                                 break;
2322                         if (tmp->flags & flag)
2323                                 sd = tmp;
2324                 }
2325                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2326         }
2327
2328         return cpu;
2329 }
2330
2331 #endif /* CONFIG_SMP */
2332
2333 /***
2334  * try_to_wake_up - wake up a thread
2335  * @p: the to-be-woken-up thread
2336  * @state: the mask of task states that can be woken
2337  * @sync: do a synchronous wakeup?
2338  *
2339  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2340  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2341  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2342  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2343  * runnable without the overhead of this.
2344  *
2345  * returns failure only if the task is already active.
2346  */
2347 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2348 {
2349         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2350         unsigned long flags;
2351         long old_state;
2352         struct rq *rq;
2353
2354         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2355                 sync = 0;
2356
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2359                 struct sched_domain *sd;
2360
2361                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2362                 cpu = task_cpu(p);
2363
2364                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2365                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2366                                 update_shares(sd);
2367                                 break;
2368                         }
2369                 }
2370         }
2371 #endif
2372
2373         smp_wmb();
2374         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2375         update_rq_clock(rq);
2376         old_state = p->state;
2377         if (!(old_state & state))
2378                 goto out;
2379
2380         if (p->se.on_rq)
2381                 goto out_running;
2382
2383         cpu = task_cpu(p);
2384         orig_cpu = cpu;
2385         this_cpu = smp_processor_id();
2386
2387 #ifdef CONFIG_SMP
2388         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2389                 goto out_activate;
2390
2391         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2392         if (cpu != orig_cpu) {
2393                 set_task_cpu(p, cpu);
2394                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2395                 /* might preempt at this point */
2396                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2397                 old_state = p->state;
2398                 if (!(old_state & state))
2399                         goto out;
2400                 if (p->se.on_rq)
2401                         goto out_running;
2402
2403                 this_cpu = smp_processor_id();
2404                 cpu = task_cpu(p);
2405         }
2406
2407 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2408         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2409         if (cpu == this_cpu)
2410                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2411         else {
2412                 struct sched_domain *sd;
2413                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2414                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2415                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2416                                 break;
2417                         }
2418                 }
2419         }
2420 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2421
2422 out_activate:
2423 #endif /* CONFIG_SMP */
2424         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2425         if (sync)
2426                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2427         if (orig_cpu != cpu)
2428                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2429         if (cpu == this_cpu)
2430                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2431         else
2432                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2433         activate_task(rq, p, 1);
2434         success = 1;
2435
2436         /*
2437          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2438          */
2439         if (!in_interrupt()) {
2440                 struct sched_entity *se = &current->se;
2441                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2442
2443                 if (se->last_wakeup)
2444                         sample -= se->last_wakeup;
2445                 else
2446                         sample -= se->start_runtime;
2447                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2448
2449                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2450         }
2451
2452 out_running:
2453         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2454         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2455
2456         p->state = TASK_RUNNING;
2457 #ifdef CONFIG_SMP
2458         if (p->sched_class->task_wake_up)
2459                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2460 #endif
2461 out:
2462         task_rq_unlock(rq, &flags);
2463
2464         return success;
2465 }
2466
2467 /**
2468  * wake_up_process - Wake up a specific process
2469  * @p: The process to be woken up.
2470  *
2471  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2472  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2473  * running.
2474  *
2475  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2476  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2477  */
2478 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2479 {
2480         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2483
2484 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2485 {
2486         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2491  * p is forked by current.
2492  *
2493  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2494  */
2495 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2496 {
2497         p->se.exec_start                = 0;
2498         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2499         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2500         p->se.last_wakeup               = 0;
2501         p->se.avg_overlap               = 0;
2502         p->se.start_runtime             = 0;
2503         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2504
2505 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2506         p->se.wait_start                = 0;
2507         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2508         p->se.sleep_start               = 0;
2509         p->se.block_start               = 0;
2510         p->se.sleep_max                 = 0;
2511         p->se.block_max                 = 0;
2512         p->se.exec_max                  = 0;
2513         p->se.slice_max                 = 0;
2514         p->se.wait_max                  = 0;
2515 #endif
2516
2517         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2518         p->se.on_rq = 0;
2519         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2520
2521 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2522         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2523 #endif
2524
2525         /*
2526          * We mark the process as running here, but have not actually
2527          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2528          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2529          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2530          */
2531         p->state = TASK_RUNNING;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * fork()/clone()-time setup:
2536  */
2537 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2538 {
2539         int cpu = get_cpu();
2540
2541         __sched_fork(p);
2542
2543 #ifdef CONFIG_SMP
2544         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2545 #endif
2546         set_task_cpu(p, cpu);
2547
2548         /*
2549          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2550          */
2551         p->prio = current->normal_prio;
2552         if (!rt_prio(p->prio))
2553                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2554
2555 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2556         if (likely(sched_info_on()))
2557                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2558 #endif
2559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2560         p->oncpu = 0;
2561 #endif
2562 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2563         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2564         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2565 #endif
2566         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2567
2568         put_cpu();
2569 }
2570
2571 /*
2572  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2573  *
2574  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2575  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2576  * on the runqueue and wakes it.
2577  */
2578 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582
2583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2584         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2585         update_rq_clock(rq);
2586
2587         p->prio = effective_prio(p);
2588
2589         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2590                 activate_task(rq, p, 0);
2591         } else {
2592                 /*
2593                  * Let the scheduling class do new task startup
2594                  * management (if any):
2595                  */
2596                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2597                 inc_nr_running(rq);
2598         }
2599         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2600         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2601 #ifdef CONFIG_SMP
2602         if (p->sched_class->task_wake_up)
2603                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2604 #endif
2605         task_rq_unlock(rq, &flags);
2606 }
2607
2608 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2609
2610 /**
2611  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2612  * @notifier: notifier struct to register
2613  */
2614 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2615 {
2616         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2619
2620 /**
2621  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2622  * @notifier: notifier struct to unregister
2623  *
2624  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2625  */
2626 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2627 {
2628         hlist_del(&notifier->link);
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2631
2632 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2633 {
2634         struct preempt_notifier *notifier;
2635         struct hlist_node *node;
2636
2637         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2638                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2639 }
2640
2641 static void
2642 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2643                                  struct task_struct *next)
2644 {
2645         struct preempt_notifier *notifier;
2646         struct hlist_node *node;
2647
2648         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2649                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2650 }
2651
2652 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2653
2654 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2655 {
2656 }
2657
2658 static void
2659 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2660                                  struct task_struct *next)
2661 {
2662 }
2663
2664 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2665
2666 /**
2667  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2668  * @rq: the runqueue preparing to switch
2669  * @prev: the current task that is being switched out
2670  * @next: the task we are going to switch to.
2671  *
2672  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2673  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2674  * switch.
2675  *
2676  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2677  * hooks.
2678  */
2679 static inline void
2680 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2681                     struct task_struct *next)
2682 {
2683         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2684         prepare_lock_switch(rq, next);
2685         prepare_arch_switch(next);
2686 }
2687
2688 /**
2689  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2690  * @rq: runqueue associated with task-switch
2691  * @prev: the thread we just switched away from.
2692  *
2693  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2694  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2695  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2696  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2697  *
2698  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2699  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2700  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2701  * details.)
2702  */
2703 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2704         __releases(rq->lock)
2705 {
2706         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2707         long prev_state;
2708 #ifdef CONFIG_SMP
2709         int post_schedule = 0;
2710
2711         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2712                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2713 #endif
2714
2715         rq->prev_mm = NULL;
2716
2717         /*
2718          * A task struct has one reference for the use as "current".
2719          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2720          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2721          * the scheduled task must drop that reference.
2722          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2723          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2724          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2725          * be dropped twice.
2726          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2727          */
2728         prev_state = prev->state;
2729         finish_arch_switch(prev);
2730         finish_lock_switch(rq, prev);
2731 #ifdef CONFIG_SMP
2732         if (post_schedule)
2733                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2734 #endif
2735
2736         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2737         if (mm)
2738                 mmdrop(mm);
2739         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2740                 /*
2741                  * Remove function-return probe instances associated with this
2742                  * task and put them back on the free list.
2743                  */
2744                 kprobe_flush_task(prev);
2745                 put_task_struct(prev);
2746         }
2747 }
2748
2749 /**
2750  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2751  * @prev: the thread we just switched away from.
2752  */
2753 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2754         __releases(rq->lock)
2755 {
2756         struct rq *rq = this_rq();
2757
2758         finish_task_switch(rq, prev);
2759 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2760         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2761         preempt_enable();
2762 #endif
2763         if (current->set_child_tid)
2764                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2765 }
2766
2767 /*
2768  * context_switch - switch to the new MM and the new
2769  * thread's register state.
2770  */
2771 static inline void
2772 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2773                struct task_struct *next)
2774 {
2775         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2776
2777         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2778         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2779         mm = next->mm;
2780         oldmm = prev->active_mm;
2781         /*
2782          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2783          * combine the page table reload and the switch backend into
2784          * one hypercall.
2785          */
2786         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2787
2788         if (unlikely(!mm)) {
2789                 next->active_mm = oldmm;
2790                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2791                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2792         } else
2793                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2794
2795         if (unlikely(!prev->mm)) {
2796                 prev->active_mm = NULL;
2797                 rq->prev_mm = oldmm;
2798         }
2799         /*
2800          * Since the runqueue lock will be released by the next
2801          * task (which is an invalid locking op but in the case
2802          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2803          * do an early lockdep release here:
2804          */
2805 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2806         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2807 #endif
2808
2809         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2810         switch_to(prev, next, prev);
2811
2812         barrier();
2813         /*
2814          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2815          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2816          * frame will be invalid.
2817          */
2818         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2823  *
2824  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2825  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2826  * number of context switches performed since bootup.
2827  */
2828 unsigned long nr_running(void)
2829 {
2830         unsigned long i, sum = 0;
2831
2832         for_each_online_cpu(i)
2833                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2834
2835         return sum;
2836 }
2837
2838 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_possible_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2844
2845         /*
2846          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2847          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2848          */
2849         if (unlikely((long)sum < 0))
2850                 sum = 0;
2851
2852         return sum;
2853 }
2854
2855 unsigned long long nr_context_switches(void)
2856 {
2857         int i;
2858         unsigned long long sum = 0;
2859
2860         for_each_possible_cpu(i)
2861                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long nr_iowait(void)
2867 {
2868         unsigned long i, sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 /* Variables and functions for calc_load */
2877 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2878 static unsigned long calc_load_update;
2879 unsigned long avenrun[3];
2880 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2881
2882 /**
2883  * get_avenrun - get the load average array
2884  * @loads:      pointer to dest load array
2885  * @offset:     offset to add
2886  * @shift:      shift count to shift the result left
2887  *
2888  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2889  */
2890 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2891 {
2892         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2893         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2894         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2895 }
2896
2897 static unsigned long
2898 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2899 {
2900         load *= exp;
2901         load += active * (FIXED_1 - exp);
2902         return load >> FSHIFT;
2903 }
2904
2905 /*
2906  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2907  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2908  */
2909 void calc_global_load(void)
2910 {
2911         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2912         long active;
2913
2914         if (time_before(jiffies, upd))
2915                 return;
2916
2917         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2918         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2919
2920         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2921         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2922         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2923
2924         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2925 }
2926
2927 /*
2928  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2929  */
2930 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2931 {
2932         long nr_active, delta;
2933
2934         nr_active = this_rq->nr_running;
2935         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2936
2937         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2938                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2939                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2940                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2941         }
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2946  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2947  */
2948 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2949 {
2950         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2951         int i, scale;
2952
2953         this_rq->nr_load_updates++;
2954
2955         /* Update our load: */
2956         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2957                 unsigned long old_load, new_load;
2958
2959                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2960
2961                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2962                 new_load = this_load;
2963                 /*
2964                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2965                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2966                  * example.
2967                  */
2968                 if (new_load > old_load)
2969                         new_load += scale-1;
2970                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2971         }
2972
2973         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
2974                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2975                 calc_load_account_active(this_rq);
2976         }
2977 }
2978
2979 #ifdef CONFIG_SMP
2980
2981 /*
2982  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2983  *
2984  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2985  * you need to do so manually before calling.
2986  */
2987 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2988         __acquires(rq1->lock)
2989         __acquires(rq2->lock)
2990 {
2991         BUG_ON(!irqs_disabled());
2992         if (rq1 == rq2) {
2993                 spin_lock(&rq1->lock);
2994                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2995         } else {
2996                 if (rq1 < rq2) {
2997                         spin_lock(&rq1->lock);
2998                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2999                 } else {
3000                         spin_lock(&rq2->lock);
3001                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3002                 }
3003         }
3004         update_rq_clock(rq1);
3005         update_rq_clock(rq2);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3010  *
3011  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3012  * you need to do so manually after calling.
3013  */
3014 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3015         __releases(rq1->lock)
3016         __releases(rq2->lock)
3017 {
3018         spin_unlock(&rq1->lock);
3019         if (rq1 != rq2)
3020                 spin_unlock(&rq2->lock);
3021         else
3022                 __release(rq2->lock);
3023 }
3024
3025 /*
3026  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3027  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3028  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3029  * the cpu_allowed mask is restored.
3030  */
3031 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3032 {
3033         struct migration_req req;
3034         unsigned long flags;
3035         struct rq *rq;
3036
3037         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3038         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3039             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3040                 goto out;
3041
3042         /* force the process onto the specified CPU */
3043         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3044                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3045                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3046
3047                 get_task_struct(mt);
3048                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3049                 wake_up_process(mt);
3050                 put_task_struct(mt);
3051                 wait_for_completion(&req.done);
3052
3053                 return;
3054         }
3055 out:
3056         task_rq_unlock(rq, &flags);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3061  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3062  */
3063 void sched_exec(void)
3064 {
3065         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3066         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3067         put_cpu();
3068         if (new_cpu != this_cpu)
3069                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3070 }
3071
3072 /*
3073  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3074  * Both runqueues must be locked.
3075  */
3076 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3077                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3078 {
3079         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3080         set_task_cpu(p, this_cpu);
3081         activate_task(this_rq, p, 0);
3082         /*
3083          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3084          * to be always true for them.
3085          */
3086         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3087 }
3088
3089 /*
3090  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3091  */
3092 static
3093 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3094                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3095                      int *all_pinned)
3096 {
3097         int tsk_cache_hot = 0;
3098         /*
3099          * We do not migrate tasks that are:
3100          * 1) running (obviously), or
3101          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3102          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3103          */
3104         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3105                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3106                 return 0;
3107         }
3108         *all_pinned = 0;
3109
3110         if (task_running(rq, p)) {
3111                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3112                 return 0;
3113         }
3114
3115         /*
3116          * Aggressive migration if:
3117          * 1) task is cache cold, or
3118          * 2) too many balance attempts have failed.
3119          */
3120
3121         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3122         if (!tsk_cache_hot ||
3123                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3124 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3125                 if (tsk_cache_hot) {
3126                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3127                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3128                 }
3129 #endif
3130                 return 1;
3131         }
3132
3133         if (tsk_cache_hot) {
3134                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3135                 return 0;
3136         }
3137         return 1;
3138 }
3139
3140 static unsigned long
3141 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3142               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3143               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3144               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3145 {
3146         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3147         struct task_struct *p;
3148         long rem_load_move = max_load_move;
3149
3150         if (max_load_move == 0)
3151                 goto out;
3152
3153         pinned = 1;
3154
3155         /*
3156          * Start the load-balancing iterator:
3157          */
3158         p = iterator->start(iterator->arg);
3159 next:
3160         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3161                 goto out;
3162
3163         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3164             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3165                 p = iterator->next(iterator->arg);
3166                 goto next;
3167         }
3168
3169         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3170         pulled++;
3171         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3172
3173 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3174         /*
3175          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3176          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3177          * section.
3178          */
3179         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3180                 goto out;
3181 #endif
3182
3183         /*
3184          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3185          */
3186         if (rem_load_move > 0) {
3187                 if (p->prio < *this_best_prio)
3188                         *this_best_prio = p->prio;
3189                 p = iterator->next(iterator->arg);
3190                 goto next;
3191         }
3192 out:
3193         /*
3194          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3195          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3196          * inside pull_task().
3197          */
3198         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3199
3200         if (all_pinned)
3201                 *all_pinned = pinned;
3202
3203         return max_load_move - rem_load_move;
3204 }
3205
3206 /*
3207  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3208  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3209  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3210  *
3211  * Called with both runqueues locked.
3212  */
3213 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3214                       unsigned long max_load_move,
3215                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3216                       int *all_pinned)
3217 {
3218         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3219         unsigned long total_load_moved = 0;
3220         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3221
3222         do {
3223                 total_load_moved +=
3224                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3225                                 max_load_move - total_load_moved,
3226                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3227                 class = class->next;
3228
3229 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3230                 /*
3231                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3232                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3233                  * the critical section.
3234                  */
3235                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3236                         break;
3237 #endif
3238         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3239
3240         return total_load_moved > 0;
3241 }
3242
3243 static int
3244 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3245                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3246                    struct rq_iterator *iterator)
3247 {
3248         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3249         int pinned = 0;
3250
3251         while (p) {
3252                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3253                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3254                         /*
3255                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3256                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3257                          * stats here rather than inside pull_task().
3258                          */
3259                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3260
3261                         return 1;
3262                 }
3263                 p = iterator->next(iterator->arg);
3264         }
3265
3266         return 0;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3271  * part of active balancing operations within "domain".
3272  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3273  *
3274  * Called with both runqueues locked.
3275  */
3276 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3277                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3278 {
3279         const struct sched_class *class;
3280
3281         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3282                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3283                         return 1;
3284
3285         return 0;
3286 }
3287 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3288 /*
3289  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3290  *              during load balancing.
3291  */
3292 struct sd_lb_stats {
3293         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3294         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3295         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3296         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3297         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3298
3299         /** Statistics of this group */
3300         unsigned long this_load;
3301         unsigned long this_load_per_task;
3302         unsigned long this_nr_running;
3303
3304         /* Statistics of the busiest group */
3305         unsigned long max_load;
3306         unsigned long busiest_load_per_task;
3307         unsigned long busiest_nr_running;
3308
3309         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3310 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3311         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3312         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3313         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3314         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3315         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3316         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3317 #endif
3318 };
3319
3320 /*
3321  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3322  */
3323 struct sg_lb_stats {
3324         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3325         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3326         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3327         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3328         unsigned long group_capacity;
3329         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3330 };
3331
3332 /**
3333  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3334  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3335  */
3336 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3337 {
3338         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3339 }
3340
3341 /**
3342  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3343  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3344  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3345  */
3346 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3347                                         enum cpu_idle_type idle)
3348 {
3349         int load_idx;
3350
3351         switch (idle) {
3352         case CPU_NOT_IDLE:
3353                 load_idx = sd->busy_idx;
3354                 break;
3355
3356         case CPU_NEWLY_IDLE:
3357                 load_idx = sd->newidle_idx;
3358                 break;
3359         default:
3360                 load_idx = sd->idle_idx;
3361                 break;
3362         }
3363
3364         return load_idx;
3365 }
3366
3367
3368 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3369 /**
3370  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3371  * the given sched_domain, during load balancing.
3372  *
3373  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3374  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3375  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3376  */
3377 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3378         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3379 {
3380         /*
3381          * Busy processors will not participate in power savings
3382          * balance.
3383          */
3384         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3385                 sds->power_savings_balance = 0;
3386         else {
3387                 sds->power_savings_balance = 1;
3388                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3389                 sds->leader_nr_running = 0;
3390         }
3391 }
3392
3393 /**
3394  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3395  * sched_domain while performing load balancing.
3396  *
3397  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3398  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3399  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3400  *              load balancing ?
3401  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3402  */
3403 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3404         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3405 {
3406
3407         if (!sds->power_savings_balance)
3408                 return;
3409
3410         /*
3411          * If the local group is idle or completely loaded
3412          * no need to do power savings balance at this domain
3413          */
3414         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3415                                 !sds->this_nr_running))
3416                 sds->power_savings_balance = 0;
3417
3418         /*
3419          * If a group is already running at full capacity or idle,
3420          * don't include that group in power savings calculations
3421          */
3422         if (!sds->power_savings_balance ||
3423                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3424                 !sgs->sum_nr_running)
3425                 return;
3426
3427         /*
3428          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3429          * This is the group from where we need to pick up the load
3430          * for saving power
3431          */
3432         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3433             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3434              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3435                 sds->group_min = group;
3436                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3437                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3438                                                 sgs->sum_nr_running;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Calculate the group which is almost near its
3443          * capacity but still has some space to pick up some load
3444          * from other group and save more power
3445          */
3446         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3447                 return;
3448
3449         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3450             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3451              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3452                 sds->group_leader = group;
3453                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3454         }
3455 }
3456
3457 /**
3458  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3459  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3460  *      under consideration.
3461  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3462  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3463  *
3464  * Description:
3465  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3466  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3467  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3468  *
3469  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3470  * Else returns 0.
3471  */
3472 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3473                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3474 {
3475         if (!sds->power_savings_balance)
3476                 return 0;
3477
3478         if (sds->this != sds->group_leader ||
3479                         sds->group_leader == sds->group_min)
3480                 return 0;
3481
3482         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3483         sds->busiest = sds->group_min;
3484
3485         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3486                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3487                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3488         }
3489
3490         return 1;
3491
3492 }
3493 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3494 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3495         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3496 {
3497         return;
3498 }
3499
3500 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3501         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3502 {
3503         return;
3504 }
3505
3506 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3507                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3508 {
3509         return 0;
3510 }
3511 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3512
3513
3514 /**
3515  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3516  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3517  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3518  * @idle: Idle status of this_cpu
3519  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3520  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3521  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3522  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3523  * @balance: Should we balance.
3524  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3525  */
3526 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3527                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3528                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3529                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3530 {
3531         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3532         int i;
3533         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3534         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3535         unsigned long avg_load_per_task;
3536
3537         if (local_group)
3538                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3539
3540         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3541         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3542         max_cpu_load = 0;
3543         min_cpu_load = ~0UL;
3544
3545         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3546                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3547
3548                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3549                         *sd_idle = 0;
3550
3551                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3552                 if (local_group) {
3553                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3554                                 first_idle_cpu = 1;
3555                                 balance_cpu = i;
3556                         }
3557
3558                         load = target_load(i, load_idx);
3559                 } else {
3560                         load = source_load(i, load_idx);
3561                         if (load > max_cpu_load)
3562                                 max_cpu_load = load;
3563                         if (min_cpu_load > load)
3564                                 min_cpu_load = load;
3565                 }
3566
3567                 sgs->group_load += load;
3568                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3569                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3570
3571                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3572         }
3573
3574         /*
3575          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3576          * is eligible for doing load balancing at this and above
3577          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3578          * to do the newly idle load balance.
3579          */
3580         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3581             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3582                 *balance = 0;
3583                 return;
3584         }
3585
3586         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3587         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3588                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3589
3590
3591         /*
3592          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3593          * than the average weight of two tasks.
3594          *
3595          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3596          *      might not be a suitable number - should we keep a
3597          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3598          *      the hierarchy?
3599          */
3600         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3601                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3602
3603         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3604                 sgs->group_imb = 1;
3605
3606         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3607
3608 }
3609
3610 /**
3611  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3612  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3613  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3614  * @idle: Idle status of this_cpu
3615  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3616  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3617  * @balance: Should we balance.
3618  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3619  */
3620 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3621                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3622                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3623                         struct sd_lb_stats *sds)
3624 {
3625         struct sched_group *group = sd->groups;
3626         struct sg_lb_stats sgs;
3627         int load_idx;
3628
3629         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3630         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3631
3632         do {
3633                 int local_group;
3634
3635                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3636                                                sched_group_cpus(group));
3637                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3638                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3639                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3640
3641                 if (local_group && balance && !(*balance))
3642                         return;
3643
3644                 sds->total_load += sgs.group_load;
3645                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3646
3647                 if (local_group) {
3648                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3649                         sds->this = group;
3650                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3651                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3652                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3653                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3654                                 sgs.group_imb)) {
3655                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3656                         sds->busiest = group;
3657                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3658                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3659                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3660                 }
3661
3662                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3663                 group = group->next;
3664         } while (group != sd->groups);
3665
3666 }
3667
3668 /**
3669  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3670  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3671  *                      load balancing.
3672  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3673  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3674  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3675  */
3676 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3677                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3678 {
3679         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3680         unsigned int imbn = 2;
3681
3682         if (sds->this_nr_running) {
3683                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3684                 if (sds->busiest_load_per_task >
3685                                 sds->this_load_per_task)
3686                         imbn = 1;
3687         } else
3688                 sds->this_load_per_task =
3689                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3690
3691         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3692                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3693                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3694                 return;
3695         }
3696
3697         /*
3698          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3699          * however we may be able to increase total CPU power used by
3700          * moving them.
3701          */
3702
3703         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3704                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3705         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3706                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3707         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3708
3709         /* Amount of load we'd subtract */
3710         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3711                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3712         if (sds->max_load > tmp)
3713                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3714                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3715
3716         /* Amount of load we'd add */
3717         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3718                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3719                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3720                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3721         else
3722                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3723                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3724         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3725                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3726         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3727
3728         /* Move if we gain throughput */
3729         if (pwr_move > pwr_now)
3730                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3731 }
3732
3733 /**
3734  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3735  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3736  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3737  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3738  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3739  */
3740 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3741                 unsigned long *imbalance)
3742 {
3743         unsigned long max_pull;
3744         /*
3745          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3746          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3747          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3748          */
3749         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3750                 *imbalance = 0;
3751                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3752         }
3753
3754         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3755         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3756                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3757
3758         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3759         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3760                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3761                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3762
3763         /*
3764          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3765          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3766          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3767          * moved
3768          */
3769         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3770                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3771
3772 }
3773 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3774
3775 /**
3776  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3777  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3778  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3779  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3780  * such a group exists.
3781  *
3782  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3783  * to restore balance.
3784  *
3785  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3786  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3787  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3788  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3789  * @idle: The idle status of this_cpu.
3790  * @sd_idle: The idleness of sd
3791  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3792  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3793  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3794  *
3795  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3796  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3797  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3798  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3799  */
3800 static struct sched_group *
3801 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3802                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3803                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3804 {
3805         struct sd_lb_stats sds;
3806
3807         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3808
3809         /*
3810          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3811          * this level.
3812          */
3813         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3814                                         balance, &sds);
3815
3816         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3817         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3818          *    at this level.
3819          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3820          * 3) This group is the busiest group.
3821          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3822          *    sched_domain.
3823          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3824          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3825          */
3826         if (balance && !(*balance))
3827                 goto ret;
3828
3829         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3830                 goto out_balanced;
3831
3832         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3833                 goto out_balanced;
3834
3835         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3836
3837         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3838                 goto out_balanced;
3839
3840         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3841                 goto out_balanced;
3842
3843         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3844         if (sds.group_imb)
3845                 sds.busiest_load_per_task =
3846                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3847
3848         /*
3849          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3850          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3851          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3852          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3853          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3854          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3855          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3856          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3857          * appear as very large values with unsigned longs.
3858          */
3859         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3860                 goto out_balanced;
3861
3862         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3863         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3864         return sds.busiest;
3865
3866 out_balanced:
3867         /*
3868          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3869          * to save power.
3870          */
3871         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3872                 return sds.busiest;
3873 ret:
3874         *imbalance = 0;
3875         return NULL;
3876 }
3877
3878 /*
3879  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3880  */
3881 static struct rq *
3882 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3883                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3884 {
3885         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3886         unsigned long max_load = 0;
3887         int i;
3888
3889         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3890                 unsigned long wl;
3891
3892                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3893                         continue;
3894
3895                 rq = cpu_rq(i);
3896                 wl = weighted_cpuload(i);
3897
3898                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3899                         continue;
3900
3901                 if (wl > max_load) {
3902                         max_load = wl;
3903                         busiest = rq;
3904                 }
3905         }
3906
3907         return busiest;
3908 }
3909
3910 /*
3911  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3912  * so long as it is large enough.
3913  */
3914 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3915
3916 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3917 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3918
3919 /*
3920  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3921  * tasks if there is an imbalance.
3922  */
3923 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3924                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3925                         int *balance)
3926 {
3927         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3928         struct sched_group *group;
3929         unsigned long imbalance;
3930         struct rq *busiest;
3931         unsigned long flags;
3932         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3933
3934         cpumask_setall(cpus);
3935
3936         /*
3937          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3938          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3939          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3940          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3941          */
3942         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3943             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3944                 sd_idle = 1;
3945
3946         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3947
3948 redo:
3949         update_shares(sd);
3950         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3951                                    cpus, balance);
3952
3953         if (*balance == 0)
3954                 goto out_balanced;
3955
3956         if (!group) {
3957                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3958                 goto out_balanced;
3959         }
3960
3961         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3962         if (!busiest) {
3963                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3964                 goto out_balanced;
3965         }
3966
3967         BUG_ON(busiest == this_rq);
3968
3969         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3970
3971         ld_moved = 0;
3972         if (busiest->nr_running > 1) {
3973                 /*
3974                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3975                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3976                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3977                  * correctly treated as an imbalance.
3978                  */
3979                 local_irq_save(flags);
3980                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3981                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3982                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3983                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3984                 local_irq_restore(flags);
3985
3986                 /*
3987                  * some other cpu did the load balance for us.
3988                  */
3989                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3990                         resched_cpu(this_cpu);
3991
3992                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3993                 if (unlikely(all_pinned)) {
3994                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3995                         if (!cpumask_empty(cpus))
3996                                 goto redo;
3997                         goto out_balanced;
3998                 }
3999         }
4000
4001         if (!ld_moved) {
4002                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4003                 sd->nr_balance_failed++;
4004
4005                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4006
4007                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4008
4009                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4010                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4011                          */
4012                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4013                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4014                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4015                                 all_pinned = 1;
4016                                 goto out_one_pinned;
4017                         }
4018
4019                         if (!busiest->active_balance) {
4020                                 busiest->active_balance = 1;
4021                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4022                                 active_balance = 1;
4023                         }
4024                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4025                         if (active_balance)
4026                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4027
4028                         /*
4029                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4030                          * counter.
4031                          */
4032                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4033                 }
4034         } else
4035                 sd->nr_balance_failed = 0;
4036
4037         if (likely(!active_balance)) {
4038                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4039                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4040         } else {
4041                 /*
4042                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4043                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4044                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4045                  * move_tasks).
4046                  */
4047                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4048                         sd->balance_interval *= 2;
4049         }
4050
4051         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4052             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4053                 ld_moved = -1;
4054
4055         goto out;
4056
4057 out_balanced:
4058         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4059
4060         sd->nr_balance_failed = 0;
4061
4062 out_one_pinned:
4063         /* tune up the balancing interval */
4064         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4065                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4066                 sd->balance_interval *= 2;
4067
4068         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4069             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4070                 ld_moved = -1;
4071         else
4072                 ld_moved = 0;
4073 out:
4074         if (ld_moved)
4075                 update_shares(sd);
4076         return ld_moved;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4081  * tasks if there is an imbalance.
4082  *
4083  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4084  * this_rq is locked.
4085  */
4086 static int
4087 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4088 {
4089         struct sched_group *group;
4090         struct rq *busiest = NULL;
4091         unsigned long imbalance;
4092         int ld_moved = 0;
4093         int sd_idle = 0;
4094         int all_pinned = 0;
4095         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4096
4097         cpumask_setall(cpus);
4098
4099         /*
4100          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4101          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4102          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4103          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4104          */
4105         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4106             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4107                 sd_idle = 1;
4108
4109         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4110 redo:
4111         update_shares_locked(this_rq, sd);
4112         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4113                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4114         if (!group) {
4115                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4116                 goto out_balanced;
4117         }
4118
4119         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4120         if (!busiest) {
4121                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4122                 goto out_balanced;
4123         }
4124
4125         BUG_ON(busiest == this_rq);
4126
4127         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4128
4129         ld_moved = 0;
4130         if (busiest->nr_running > 1) {
4131                 /* Attempt to move tasks */
4132                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4133                 /* this_rq->clock is already updated */
4134                 update_rq_clock(busiest);
4135                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4136                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4137                                         &all_pinned);
4138                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4139
4140                 if (unlikely(all_pinned)) {
4141                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4142                         if (!cpumask_empty(cpus))
4143                                 goto redo;
4144                 }
4145         }
4146
4147         if (!ld_moved) {
4148                 int active_balance = 0;
4149
4150                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4151                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4152                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4153                         return -1;
4154
4155                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4156                         return -1;
4157
4158                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4159                         return -1;
4160
4161                 /*
4162                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4163                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4164                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4165                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4166                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4167                  *
4168                  * The package power saving logic comes from
4169                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4170                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4171                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4172                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4173                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4174                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4175                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4176                  *
4177                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4178                  * will be more than one task in the source run queue and
4179                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4180                  * active balance code will not be triggered.
4181                  */
4182
4183                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4184                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4185
4186                 /*
4187                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4188                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4189                  */
4190                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4191                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4192                         all_pinned = 1;
4193                         return ld_moved;
4194                 }
4195
4196                 if (!busiest->active_balance) {
4197                         busiest->active_balance = 1;
4198                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4199                         active_balance = 1;
4200                 }
4201
4202                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4203                 /*
4204                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4205                  */
4206                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4207                 if (active_balance)
4208                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4209                 spin_lock(&this_rq->lock);
4210
4211         } else
4212                 sd->nr_balance_failed = 0;
4213
4214         update_shares_locked(this_rq, sd);
4215         return ld_moved;
4216
4217 out_balanced:
4218         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4219         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4220             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4221                 return -1;
4222         sd->nr_balance_failed = 0;
4223
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 /*
4228  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4229  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4230  */
4231 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4232 {
4233         struct sched_domain *sd;
4234         int pulled_task = 0;
4235         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4236
4237         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4238                 unsigned long interval;
4239
4240                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4241                         continue;
4242
4243                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4244                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4245                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4246                                                            sd);
4247
4248                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4249                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4250                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4251                 if (pulled_task)
4252                         break;
4253         }
4254         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4255                 /*
4256                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4257                  * a busy processor. So reset next_balance.
4258                  */
4259                 this_rq->next_balance = next_balance;
4260         }
4261 }
4262
4263 /*
4264  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4265  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4266  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4267  * logical imbalances.
4268  *
4269  * Called with busiest_rq locked.
4270  */
4271 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4272 {
4273         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4274         struct sched_domain *sd;
4275         struct rq *target_rq;
4276
4277         /* Is there any task to move? */
4278         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4279                 return;
4280
4281         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4282
4283         /*
4284          * This condition is "impossible", if it occurs
4285          * we need to fix it. Originally reported by
4286          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4287          */
4288         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4289
4290         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4291         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4292         update_rq_clock(busiest_rq);
4293         update_rq_clock(target_rq);
4294
4295         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4296         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4297                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4298                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4299                                 break;
4300         }
4301
4302         if (likely(sd)) {
4303                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4304
4305                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4306                                   sd, CPU_IDLE))
4307                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4308                 else
4309                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4310         }
4311         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4312 }
4313
4314 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4315 static struct {
4316         atomic_t load_balancer;
4317         cpumask_var_t cpu_mask;
4318         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4319 } nohz ____cacheline_aligned = {
4320         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4321 };
4322
4323 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4324 /**
4325  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4326  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4327  *              be returned.
4328  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4329  *              for the given cpu.
4330  *
4331  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4332  */
4333 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4334 {
4335         struct sched_domain *sd;
4336
4337         for_each_domain(cpu, sd)
4338                 if (sd && (sd->flags & flag))
4339                         break;
4340
4341         return sd;
4342 }
4343
4344 /**
4345  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4346  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4347  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4348  *              for cpu.
4349  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4350  *
4351  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4352  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4353  */
4354 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4355         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4356                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4357
4358 /**
4359  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4360  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4361  *
4362  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4363  *
4364  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4365  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4366  * sched_group is semi-idle or not.
4367  */
4368 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4369 {
4370         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4371                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4372
4373         /*
4374          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4375          * and atleast one idle cpu.
4376          */
4377         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4378                 return 0;
4379
4380         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4381                 return 0;
4382
4383         return 1;
4384 }
4385 /**
4386  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4387  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4388  *
4389  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4390  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4391  *
4392  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4393  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4394  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4395  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4396  */
4397 static int find_new_ilb(int cpu)
4398 {
4399         struct sched_domain *sd;
4400         struct sched_group *ilb_group;
4401
4402         /*
4403          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4404          * when power-aware load balancing is enabled
4405          */
4406         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4407                 goto out_done;
4408
4409         /*
4410          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4411          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4412          */
4413         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4414                 goto out_done;
4415
4416         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4417                 ilb_group = sd->groups;
4418
4419                 do {
4420                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4421                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4422
4423                         ilb_group = ilb_group->next;
4424
4425                 } while (ilb_group != sd->groups);
4426         }
4427
4428 out_done:
4429         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4430 }
4431 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4432 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4433 {
4434         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4435 }
4436 #endif
4437
4438 /*
4439  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4440  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4441  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4442  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4443  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4444  * arrives...
4445  *
4446  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4447  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4448  * nohz.cpu_mask..
4449  *
4450  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4451  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4452  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4453  * there is no need for ilb owner.
4454  *
4455  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4456  * next busy scheduler_tick()
4457  */
4458 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4459 {
4460         int cpu = smp_processor_id();
4461
4462         if (stop_tick) {
4463                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4464
4465                 if (!cpu_active(cpu)) {
4466                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4467                                 return 0;
4468
4469                         /*
4470                          * If we are going offline and still the leader,
4471                          * give up!
4472                          */
4473                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4474                                 BUG();
4475
4476                         return 0;
4477                 }
4478
4479                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4480
4481                 /* time for ilb owner also to sleep */
4482                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4483                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4484                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4485                         return 0;
4486                 }
4487
4488                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4489                         /* make me the ilb owner */
4490                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4491                                 return 1;
4492                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4493                         int new_ilb;
4494
4495                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4496                                                 sched_mc_power_savings))
4497                                 return 1;
4498                         /*
4499                          * Check to see if there is a more power-efficient
4500                          * ilb.
4501                          */
4502                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4503                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4504                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4505                                 resched_cpu(new_ilb);
4506                                 return 0;
4507                         }
4508                         return 1;
4509                 }
4510         } else {
4511                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4512                         return 0;
4513
4514                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4515
4516                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4517                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4518                                 BUG();
4519         }
4520         return 0;
4521 }
4522 #endif
4523
4524 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4525
4526 /*
4527  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4528  * and initiates a balancing operation if so.
4529  *
4530  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4531  */
4532 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4533 {
4534         int balance = 1;
4535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4536         unsigned long interval;
4537         struct sched_domain *sd;
4538         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4539         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4540         int update_next_balance = 0;
4541         int need_serialize;
4542
4543         for_each_domain(cpu, sd) {
4544                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4545                         continue;
4546
4547                 interval = sd->balance_interval;
4548                 if (idle != CPU_IDLE)
4549                         interval *= sd->busy_factor;
4550
4551                 /* scale ms to jiffies */
4552                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4553                 if (unlikely(!interval))
4554                         interval = 1;
4555                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4556                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4557
4558                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4559
4560                 if (need_serialize) {
4561                         if (!spin_trylock(&balancing))
4562                                 goto out;
4563                 }
4564
4565                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4566                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4567                                 /*
4568                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4569                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4570                                  * not idle.
4571                                  */
4572                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4573                         }
4574                         sd->last_balance = jiffies;
4575                 }
4576                 if (need_serialize)
4577                         spin_unlock(&balancing);
4578 out:
4579                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4580                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4581                         update_next_balance = 1;
4582                 }
4583
4584                 /*
4585                  * Stop the load balance at this level. There is another
4586                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4587                  * actively.
4588                  */
4589                 if (!balance)
4590                         break;
4591         }
4592
4593         /*
4594          * next_balance will be updated only when there is a need.
4595          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4596          * updated.
4597          */
4598         if (likely(update_next_balance))
4599                 rq->next_balance = next_balance;
4600 }
4601
4602 /*
4603  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4604  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4605  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4606  */
4607 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4608 {
4609         int this_cpu = smp_processor_id();
4610         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4611         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4612                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4613
4614         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4615
4616 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4617         /*
4618          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4619          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4620          * stopped.
4621          */
4622         if (this_rq->idle_at_tick &&
4623             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4624                 struct rq *rq;
4625                 int balance_cpu;
4626
4627                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4628                         if (balance_cpu == this_cpu)
4629                                 continue;
4630
4631                         /*
4632                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4633                          * work being done for other cpus. Next load
4634                          * balancing owner will pick it up.
4635                          */
4636                         if (need_resched())
4637                                 break;
4638
4639                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4640
4641                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4642                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4643                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4644                 }
4645         }
4646 #endif
4647 }
4648
4649 static inline int on_null_domain(int cpu)
4650 {
4651         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4652 }
4653
4654 /*
4655  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4656  *
4657  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4658  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4659  * if the whole system is idle.
4660  */
4661 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4662 {
4663 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4664         /*
4665          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4666          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4667          * load balancer.
4668          */
4669         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4670                 rq->in_nohz_recently = 0;
4671
4672                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4673                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4674                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4675                 }
4676
4677                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4678                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4679
4680                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4681                                 resched_cpu(ilb);
4682                 }
4683         }
4684
4685         /*
4686          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4687          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4688          */
4689         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4690             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4691                 resched_cpu(cpu);
4692                 return;
4693         }
4694
4695         /*
4696          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4697          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4698          */
4699         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4700             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4701                 return;
4702 #endif
4703         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4704         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4705             likely(!on_null_domain(cpu)))
4706                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4707 }
4708
4709 #else   /* CONFIG_SMP */
4710
4711 /*
4712  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4713  */
4714 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4715 {
4716 }
4717
4718 #endif
4719
4720 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4721
4722 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4723
4724 /*
4725  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4726  * @p in case that task is currently running.
4727  *
4728  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4729  */
4730 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4731 {
4732         u64 ns = 0;
4733
4734         if (task_current(rq, p)) {
4735                 update_rq_clock(rq);
4736                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4737                 if ((s64)ns < 0)
4738                         ns = 0;
4739         }
4740
4741         return ns;
4742 }
4743
4744 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4745 {
4746         unsigned long flags;
4747         struct rq *rq;
4748         u64 ns = 0;
4749
4750         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4751         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4752         task_rq_unlock(rq, &flags);
4753
4754         return ns;
4755 }
4756
4757 /*
4758  * Return accounted runtime for the task.
4759  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4760  * pending runtime that have not been accounted yet.
4761  */
4762 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4763 {
4764         unsigned long flags;
4765         struct rq *rq;
4766         u64 ns = 0;
4767
4768         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4769         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4770         task_rq_unlock(rq, &flags);
4771
4772         return ns;
4773 }
4774
4775 /*
4776  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4777  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4778  * pending runtime that have not been accounted yet.
4779  *
4780  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4781  * so the return value not includes other pending runtime that other
4782  * running tasks might have.
4783  */
4784 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4785 {
4786         struct task_cputime totals;
4787         unsigned long flags;
4788         struct rq *rq;
4789         u64 ns;
4790
4791         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4792         thread_group_cputime(p, &totals);
4793         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4794         task_rq_unlock(rq, &flags);
4795
4796         return ns;
4797 }
4798
4799 /*
4800  * Account user cpu time to a process.
4801  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4802  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4803  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4804  */
4805 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4806                        cputime_t cputime_scaled)
4807 {
4808         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4809         cputime64_t tmp;
4810
4811         /* Add user time to process. */
4812         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4813         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4814         account_group_user_time(p, cputime);
4815
4816         /* Add user time to cpustat. */
4817         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4818         if (TASK_NICE(p) > 0)
4819                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4820         else
4821                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4822
4823         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4824         /* Account for user time used */
4825         acct_update_integrals(p);
4826 }
4827
4828 /*
4829  * Account guest cpu time to a process.
4830  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4831  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4832  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4833  */
4834 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4835                                cputime_t cputime_scaled)
4836 {
4837         cputime64_t tmp;
4838         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4839
4840         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4841
4842         /* Add guest time to process. */
4843         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4844         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4845         account_group_user_time(p, cputime);
4846         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4847
4848         /* Add guest time to cpustat. */
4849         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4850         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * Account system cpu time to a process.
4855  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4856  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4857  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4858  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4859  */
4860 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4861                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4862 {
4863         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4864         cputime64_t tmp;
4865
4866         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4867                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4868                 return;
4869         }
4870
4871         /* Add system time to process. */
4872         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4873         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4874         account_group_system_time(p, cputime);
4875
4876         /* Add system time to cpustat. */
4877         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4878         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4879                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4880         else if (softirq_count())
4881                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4882         else
4883                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4884
4885         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4886
4887         /* Account for system time used */
4888         acct_update_integrals(p);
4889 }
4890
4891 /*
4892  * Account for involuntary wait time.
4893  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4894  */
4895 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4896 {
4897         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4898         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4899
4900         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4901 }
4902
4903 /*
4904  * Account for idle time.
4905  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4906  */
4907 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4908 {
4909         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4910         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4911         struct rq *rq = this_rq();
4912
4913         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4914                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4915         else
4916                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4917 }
4918
4919 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4920
4921 /*
4922  * Account a single tick of cpu time.
4923  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4924  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4925  */
4926 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4927 {
4928         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4929         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4930         struct rq *rq = this_rq();
4931
4932         if (user_tick)
4933                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4934         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4935                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4936                                     one_jiffy_scaled);
4937         else
4938                 account_idle_time(one_jiffy);
4939 }
4940
4941 /*
4942  * Account multiple ticks of steal time.
4943  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4944  * @ticks: number of stolen ticks
4945  */
4946 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4947 {
4948         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4949 }
4950
4951 /*
4952  * Account multiple ticks of idle time.
4953  * @ticks: number of stolen ticks
4954  */
4955 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4956 {
4957         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4958 }
4959
4960 #endif
4961
4962 /*
4963  * Use precise platform statistics if available:
4964  */
4965 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4966 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4967 {
4968         return p->utime;
4969 }
4970
4971 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4972 {
4973         return p->stime;
4974 }
4975 #else
4976 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4977 {
4978         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4979                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4980         u64 temp;
4981
4982         /*
4983          * Use CFS's precise accounting:
4984          */
4985         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4986
4987         if (total) {
4988                 temp *= utime;
4989                 do_div(temp, total);
4990         }
4991         utime = (clock_t)temp;
4992
4993         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4994         return p->prev_utime;
4995 }
4996
4997 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4998 {
4999         clock_t stime;
5000
5001         /*
5002          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5003          * the total, to make sure the total observed by userspace
5004          * grows monotonically - apps rely on that):
5005          */
5006         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5007                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5008
5009         if (stime >= 0)
5010                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5011
5012         return p->prev_stime;
5013 }
5014 #endif
5015
5016 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5017 {
5018         return p->gtime;
5019 }
5020
5021 /*
5022  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5023  * We call it with interrupts disabled.
5024  *
5025  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5026  * timeslices.
5027  */
5028 void scheduler_tick(void)
5029 {
5030         int cpu = smp_processor_id();
5031         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5032         struct task_struct *curr = rq->curr;
5033
5034         sched_clock_tick();
5035
5036         spin_lock(&rq->lock);
5037         update_rq_clock(rq);
5038         update_cpu_load(rq);
5039         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5040         spin_unlock(&rq->lock);
5041
5042 #ifdef CONFIG_SMP
5043         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5044         trigger_load_balance(rq, cpu);
5045 #endif
5046 }
5047
5048 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5049 {
5050         if (in_lock_functions(addr)) {
5051                 addr = CALLER_ADDR2;
5052                 if (in_lock_functions(addr))
5053                         addr = CALLER_ADDR3;
5054         }
5055         return addr;
5056 }
5057
5058 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5059                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5060
5061 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5062 {
5063 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5064         /*
5065          * Underflow?
5066          */
5067         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5068                 return;
5069 #endif
5070         preempt_count() += val;
5071 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5072         /*
5073          * Spinlock count overflowing soon?
5074          */
5075         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5076                                 PREEMPT_MASK - 10);
5077 #endif
5078         if (preempt_count() == val)
5079                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5080 }
5081 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5082
5083 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5084 {
5085 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5086         /*
5087          * Underflow?
5088          */
5089         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5090                 return;
5091         /*
5092          * Is the spinlock portion underflowing?
5093          */
5094         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5095                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5096                 return;
5097 #endif
5098
5099         if (preempt_count() == val)
5100                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5101         preempt_count() -= val;
5102 }
5103 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5104
5105 #endif
5106
5107 /*
5108  * Print scheduling while atomic bug:
5109  */
5110 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5111 {
5112         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5113
5114         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5115                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5116
5117         debug_show_held_locks(prev);
5118         print_modules();
5119         if (irqs_disabled())
5120                 print_irqtrace_events(prev);
5121
5122         if (regs)
5123                 show_regs(regs);
5124         else
5125                 dump_stack();
5126 }
5127
5128 /*
5129  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5130  */
5131 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5132 {
5133         /*
5134          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5135          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5136          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5137          */
5138         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5139                 __schedule_bug(prev);
5140
5141         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5142
5143         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5144 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5145         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5146                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5147                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5148         }
5149 #endif
5150 }
5151
5152 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5153 {
5154         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5155                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5156
5157                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5158                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5159
5160                 /*
5161                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5162                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5163                  * the avg_overlap on preemption.
5164                  *
5165                  * We use the average preemption runtime because that
5166                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5167                  * build up.
5168                  */
5169                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5170         }
5171         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5172 }
5173
5174 /*
5175  * Pick up the highest-prio task:
5176  */
5177 static inline struct task_struct *
5178 pick_next_task(struct rq *rq)
5179 {
5180         const struct sched_class *class;
5181         struct task_struct *p;
5182
5183         /*
5184          * Optimization: we know that if all tasks are in
5185          * the fair class we can call that function directly:
5186          */
5187         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5188                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5189                 if (likely(p))
5190                         return p;
5191         }
5192
5193         class = sched_class_highest;
5194         for ( ; ; ) {
5195                 p = class->pick_next_task(rq);
5196                 if (p)
5197                         return p;
5198                 /*
5199                  * Will never be NULL as the idle class always
5200                  * returns a non-NULL p:
5201                  */
5202                 class = class->next;
5203         }
5204 }
5205
5206 /*
5207  * schedule() is the main scheduler function.
5208  */
5209 asmlinkage void __sched schedule(void)
5210 {
5211         struct task_struct *prev, *next;
5212         unsigned long *switch_count;
5213         struct rq *rq;
5214         int cpu;
5215
5216 need_resched:
5217         preempt_disable();
5218         cpu = smp_processor_id();
5219         rq = cpu_rq(cpu);
5220         rcu_qsctr_inc(cpu);
5221         prev = rq->curr;
5222         switch_count = &prev->nivcsw;
5223
5224         release_kernel_lock(prev);
5225 need_resched_nonpreemptible:
5226
5227         schedule_debug(prev);
5228
5229         if (sched_feat(HRTICK))
5230                 hrtick_clear(rq);
5231
5232         spin_lock_irq(&rq->lock);
5233         update_rq_clock(rq);
5234         clear_tsk_need_resched(prev);
5235
5236         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5237                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5238                         prev->state = TASK_RUNNING;
5239                 else
5240                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5241                 switch_count = &prev->nvcsw;
5242         }
5243
5244 #ifdef CONFIG_SMP
5245         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5246                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5247 #endif
5248
5249         if (unlikely(!rq->nr_running))
5250                 idle_balance(cpu, rq);
5251
5252         put_prev_task(rq, prev);
5253         next = pick_next_task(rq);
5254
5255         if (likely(prev != next)) {
5256                 sched_info_switch(prev, next);
5257
5258                 rq->nr_switches++;
5259                 rq->curr = next;
5260                 ++*switch_count;
5261
5262                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5263                 /*
5264                  * the context switch might have flipped the stack from under
5265                  * us, hence refresh the local variables.
5266                  */
5267                 cpu = smp_processor_id();
5268                 rq = cpu_rq(cpu);
5269         } else
5270                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5271
5272         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5273                 goto need_resched_nonpreemptible;
5274
5275         preempt_enable_no_resched();
5276         if (need_resched())
5277                 goto need_resched;
5278 }
5279 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5280
5281 #ifdef CONFIG_SMP
5282 /*
5283  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5284  * access and not reliable.
5285  */
5286 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5287 {
5288         unsigned int cpu;
5289         struct rq *rq;
5290
5291         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5292                 return 0;
5293
5294 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5295         /*
5296          * Need to access the cpu field knowing that
5297          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5298          * the mutex owner just released it and exited.
5299          */
5300         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5301                 goto out;
5302 #else
5303         cpu = owner->cpu;
5304 #endif
5305
5306         /*
5307          * Even if the access succeeded (likely case),
5308          * the cpu field may no longer be valid.
5309          */
5310         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5311                 goto out;
5312
5313         /*
5314          * We need to validate that we can do a
5315          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5316          */
5317         if (!cpu_online(cpu))
5318                 goto out;
5319
5320         rq = cpu_rq(cpu);
5321
5322         for (;;) {
5323                 /*
5324                  * Owner changed, break to re-assess state.
5325                  */
5326                 if (lock->owner != owner)
5327                         break;
5328
5329                 /*
5330                  * Is that owner really running on that cpu?
5331                  */
5332                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5333                         return 0;
5334
5335                 cpu_relax();
5336         }
5337 out:
5338         return 1;
5339 }
5340 #endif
5341
5342 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5343 /*
5344  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5345  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5346  * occur there and call schedule directly.
5347  */
5348 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5349 {
5350         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5351
5352         /*
5353          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5354          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5355          */
5356         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5357                 return;
5358
5359         do {
5360                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5361                 schedule();
5362                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5363
5364                 /*
5365                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5366                  * between schedule and now.
5367                  */
5368                 barrier();
5369         } while (need_resched());
5370 }
5371 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5372
5373 /*
5374  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5375  * off of irq context.
5376  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5377  * protect us against recursive calling from irq.
5378  */
5379 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5380 {
5381         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5382
5383         /* Catch callers which need to be fixed */
5384         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5385
5386         do {
5387                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5388                 local_irq_enable();
5389                 schedule();
5390                 local_irq_disable();
5391                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5392
5393                 /*
5394                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5395                  * between schedule and now.
5396                  */
5397                 barrier();
5398         } while (need_resched());
5399 }
5400
5401 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5402
5403 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5404                           void *key)
5405 {
5406         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5407 }
5408 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5409
5410 /*
5411  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5412  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5413  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5414  *
5415  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5416  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5417  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5418  */
5419 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5420                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5421 {
5422         wait_queue_t *curr, *next;
5423
5424         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5425                 unsigned flags = curr->flags;
5426
5427                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5428                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5429                         break;
5430         }
5431 }
5432
5433 /**
5434  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5435  * @q: the waitqueue
5436  * @mode: which threads
5437  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5438  * @key: is directly passed to the wakeup function
5439  *
5440  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5441  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5442  */
5443 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5444                         int nr_exclusive, void *key)
5445 {
5446         unsigned long flags;
5447
5448         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5449         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5450         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5451 }
5452 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5453
5454 /*
5455  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5456  */
5457 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5458 {
5459         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5460 }
5461
5462 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5463 {
5464         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5465 }
5466
5467 /**
5468  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5469  * @q: the waitqueue
5470  * @mode: which threads
5471  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5472  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5473  *
5474  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5475  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5476  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5477  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5478  *
5479  * On UP it can prevent extra preemption.
5480  *
5481  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5482  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5483  */
5484 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5485                         int nr_exclusive, void *key)
5486 {
5487         unsigned long flags;
5488         int sync = 1;
5489
5490         if (unlikely(!q))
5491                 return;
5492
5493         if (unlikely(!nr_exclusive))
5494                 sync = 0;
5495
5496         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5497         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5498         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5499 }
5500 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5501
5502 /*
5503  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5504  */
5505 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5506 {
5507         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5508 }
5509 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5510
5511 /**
5512  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5513  * @x:  holds the state of this particular completion
5514  *
5515  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5516  * awakened in the same order in which they were queued.
5517  *
5518  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5519  *
5520  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5521  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5522  */
5523 void complete(struct completion *x)
5524 {
5525         unsigned long flags;
5526
5527         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5528         x->done++;
5529         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5530         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5531 }
5532 EXPORT_SYMBOL(complete);
5533
5534 /**
5535  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5536  * @x:  holds the state of this particular completion
5537  *
5538  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5539  *
5540  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5541  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5542  */
5543 void complete_all(struct completion *x)
5544 {
5545         unsigned long flags;
5546
5547         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5548         x->done += UINT_MAX/2;
5549         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5550         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5551 }
5552 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5553
5554 static inline long __sched
5555 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5556 {
5557         if (!x->done) {
5558                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5559
5560                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5561                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5562                 do {
5563                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5564                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5565                                 break;
5566                         }
5567                         __set_current_state(state);
5568                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5569                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5570                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5571                 } while (!x->done && timeout);
5572                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5573                 if (!x->done)
5574                         return timeout;
5575         }
5576         x->done--;
5577         return timeout ?: 1;
5578 }
5579
5580 static long __sched
5581 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5582 {
5583         might_sleep();
5584
5585         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5586         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5587         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5588         return timeout;
5589 }
5590
5591 /**
5592  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5593  * @x:  holds the state of this particular completion
5594  *
5595  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5596  * interruptible and there is no timeout.
5597  *
5598  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5599  * and interrupt capability. Also see complete().
5600  */
5601 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5602 {
5603         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5604 }
5605 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5606
5607 /**
5608  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5609  * @x:  holds the state of this particular completion
5610  * @timeout:  timeout value in jiffies
5611  *
5612  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5613  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5614  * interruptible.
5615  */
5616 unsigned long __sched
5617 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5618 {
5619         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5620 }
5621 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5622
5623 /**
5624  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5625  * @x:  holds the state of this particular completion
5626  *
5627  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5628  * interruptible.
5629  */
5630 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5631 {
5632         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5633         if (t == -ERESTARTSYS)
5634                 return t;
5635         return 0;
5636 }
5637 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5638
5639 /**
5640  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5641  * @x:  holds the state of this particular completion
5642  * @timeout:  timeout value in jiffies
5643  *
5644  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5645  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5646  */
5647 unsigned long __sched
5648 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5649                                           unsigned long timeout)
5650 {
5651         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5652 }
5653 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5654
5655 /**
5656  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5657  * @x:  holds the state of this particular completion
5658  *
5659  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5660  * interrupted by a kill signal.
5661  */
5662 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5663 {
5664         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5665         if (t == -ERESTARTSYS)
5666                 return t;
5667         return 0;
5668 }
5669 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5670
5671 /**
5672  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5673  *      @x:     completion structure
5674  *
5675  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5676  *               1 if a decrement succeeded.
5677  *
5678  *      If a completion is being used as a counting completion,
5679  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5680  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5681  *      is protecting is not available.
5682  */
5683 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5684 {
5685         int ret = 1;
5686
5687         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5688         if (!x->done)
5689                 ret = 0;
5690         else
5691                 x->done--;
5692         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5693         return ret;
5694 }
5695 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5696
5697 /**
5698  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5699  *      @x:     completion structure
5700  *
5701  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5702  *               1 if there are no waiters.
5703  *
5704  */
5705 bool completion_done(struct completion *x)
5706 {
5707         int ret = 1;
5708
5709         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5710         if (!x->done)
5711                 ret = 0;
5712         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5713         return ret;
5714 }
5715 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5716
5717 static long __sched
5718 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5719 {
5720         unsigned long flags;
5721         wait_queue_t wait;
5722
5723         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5724
5725         __set_current_state(state);
5726
5727         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5728         __add_wait_queue(q, &wait);
5729         spin_unlock(&q->lock);
5730         timeout = schedule_timeout(timeout);
5731         spin_lock_irq(&q->lock);
5732         __remove_wait_queue(q, &wait);
5733         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5734
5735         return timeout;
5736 }
5737
5738 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5739 {
5740         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5741 }
5742 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5743
5744 long __sched
5745 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5746 {
5747         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5748 }
5749 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5750
5751 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5752 {
5753         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5754 }
5755 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5756
5757 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5758 {
5759         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5760 }
5761 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5762
5763 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5764
5765 /*
5766  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5767  * @p: task
5768  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5769  *
5770  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5771  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5772  *
5773  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5774  */
5775 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5776 {
5777         unsigned long flags;
5778         int oldprio, on_rq, running;
5779         struct rq *rq;
5780         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5781
5782         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5783
5784         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5785         update_rq_clock(rq);
5786
5787         oldprio = p->prio;
5788         on_rq = p->se.on_rq;
5789         running = task_current(rq, p);
5790         if (on_rq)
5791                 dequeue_task(rq, p, 0);
5792         if (running)
5793                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5794
5795         if (rt_prio(prio))
5796                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5797         else
5798                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5799
5800         p->prio = prio;
5801
5802         if (running)
5803                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5804         if (on_rq) {
5805                 enqueue_task(rq, p, 0);
5806
5807                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5808         }
5809         task_rq_unlock(rq, &flags);
5810 }
5811
5812 #endif
5813
5814 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5815 {
5816         int old_prio, delta, on_rq;
5817         unsigned long flags;
5818         struct rq *rq;
5819
5820         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5821                 return;
5822         /*
5823          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5824          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5825          */
5826         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5827         update_rq_clock(rq);
5828         /*
5829          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5830          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5831          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5832          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5833          */
5834         if (task_has_rt_policy(p)) {
5835                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5836                 goto out_unlock;
5837         }
5838         on_rq = p->se.on_rq;
5839         if (on_rq)
5840                 dequeue_task(rq, p, 0);
5841
5842         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5843         set_load_weight(p);
5844         old_prio = p->prio;
5845         p->prio = effective_prio(p);
5846         delta = p->prio - old_prio;
5847
5848         if (on_rq) {
5849                 enqueue_task(rq, p, 0);
5850                 /*
5851                  * If the task increased its priority or is running and
5852                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5853                  */
5854                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5855                         resched_task(rq->curr);
5856         }
5857 out_unlock:
5858         task_rq_unlock(rq, &flags);
5859 }
5860 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5861
5862 /*
5863  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5864  * @p: task
5865  * @nice: nice value
5866  */
5867 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5868 {
5869         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5870         int nice_rlim = 20 - nice;
5871
5872         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5873                 capable(CAP_SYS_NICE));
5874 }
5875
5876 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5877
5878 /*
5879  * sys_nice - change the priority of the current process.
5880  * @increment: priority increment
5881  *
5882  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5883  * does similar things.
5884  */
5885 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5886 {
5887         long nice, retval;
5888
5889         /*
5890          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5891          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5892          * and we have a single winner.
5893          */
5894         if (increment < -40)
5895                 increment = -40;
5896         if (increment > 40)
5897                 increment = 40;
5898
5899         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5900         if (nice < -20)
5901                 nice = -20;
5902         if (nice > 19)
5903                 nice = 19;
5904
5905         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5906                 return -EPERM;
5907
5908         retval = security_task_setnice(current, nice);
5909         if (retval)
5910                 return retval;
5911
5912         set_user_nice(current, nice);
5913         return 0;
5914 }
5915
5916 #endif
5917
5918 /**
5919  * task_prio - return the priority value of a given task.
5920  * @p: the task in question.
5921  *
5922  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5923  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5924  * around 0, value goes from -16 to +15.
5925  */
5926 int task_prio(const struct task_struct *p)
5927 {
5928         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5929 }
5930
5931 /**
5932  * task_nice - return the nice value of a given task.
5933  * @p: the task in question.
5934  */
5935 int task_nice(const struct task_struct *p)
5936 {
5937         return TASK_NICE(p);
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5940
5941 /**
5942  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5943  * @cpu: the processor in question.
5944  */
5945 int idle_cpu(int cpu)
5946 {
5947         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5948 }
5949
5950 /**
5951  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5952  * @cpu: the processor in question.
5953  */
5954 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5955 {
5956         return cpu_rq(cpu)->idle;
5957 }
5958
5959 /**
5960  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5961  * @pid: the pid in question.
5962  */
5963 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5964 {
5965         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5966 }
5967
5968 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5969 static void
5970 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5971 {
5972         BUG_ON(p->se.on_rq);
5973
5974         p->policy = policy;
5975         switch (p->policy) {
5976         case SCHED_NORMAL:
5977         case SCHED_BATCH:
5978         case SCHED_IDLE:
5979                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5980                 break;
5981         case SCHED_FIFO:
5982         case SCHED_RR:
5983                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5984                 break;
5985         }
5986
5987         p->rt_priority = prio;
5988         p->normal_prio = normal_prio(p);
5989         /* we are holding p->pi_lock already */
5990         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5991         set_load_weight(p);
5992 }
5993
5994 /*
5995  * check the target process has a UID that matches the current process's
5996  */
5997 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5998 {
5999         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6000         bool match;
6001
6002         rcu_read_lock();
6003         pcred = __task_cred(p);
6004         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6005                  cred->euid == pcred->uid);
6006         rcu_read_unlock();
6007         return match;
6008 }
6009
6010 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6011                                 struct sched_param *param, bool user)
6012 {
6013         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6014         unsigned long flags;
6015         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6016         struct rq *rq;
6017
6018         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6019         BUG_ON(in_interrupt());
6020 recheck:
6021         /* double check policy once rq lock held */
6022         if (policy < 0)
6023                 policy = oldpolicy = p->policy;
6024         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6025                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6026                         policy != SCHED_IDLE)
6027                 return -EINVAL;
6028         /*
6029          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6030          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6031          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6032          */
6033         if (param->sched_priority < 0 ||
6034             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6035             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6036                 return -EINVAL;
6037         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6038                 return -EINVAL;
6039
6040         /*
6041          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6042          */
6043         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6044                 if (rt_policy(policy)) {
6045                         unsigned long rlim_rtprio;
6046
6047                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6048                                 return -ESRCH;
6049                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6050                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6051
6052                         /* can't set/change the rt policy */
6053                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6054                                 return -EPERM;
6055
6056                         /* can't increase priority */
6057                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6058                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6059                                 return -EPERM;
6060                 }
6061                 /*
6062                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6063                  * move out of SCHED_IDLE either:
6064                  */
6065                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6066                         return -EPERM;
6067
6068                 /* can't change other user's priorities */
6069                 if (!check_same_owner(p))
6070                         return -EPERM;
6071         }
6072
6073         if (user) {
6074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6075                 /*
6076                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6077                  * assigned.
6078                  */
6079                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6080                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6081                         return -EPERM;
6082 #endif
6083
6084                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6085                 if (retval)
6086                         return retval;
6087         }
6088
6089         /*
6090          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6091          * changing the priority of the task:
6092          */
6093         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6094         /*
6095          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6096          * runqueue lock must be held.
6097          */
6098         rq = __task_rq_lock(p);
6099         /* recheck policy now with rq lock held */
6100         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6101                 policy = oldpolicy = -1;
6102                 __task_rq_unlock(rq);
6103                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6104                 goto recheck;
6105         }
6106         update_rq_clock(rq);
6107         on_rq = p->se.on_rq;
6108         running = task_current(rq, p);
6109         if (on_rq)
6110                 deactivate_task(rq, p, 0);
6111         if (running)
6112                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6113
6114         oldprio = p->prio;
6115         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6116
6117         if (running)
6118                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6119         if (on_rq) {
6120                 activate_task(rq, p, 0);
6121
6122                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6123         }
6124         __task_rq_unlock(rq);
6125         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6126
6127         rt_mutex_adjust_pi(p);
6128
6129         return 0;
6130 }
6131
6132 /**
6133  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6134  * @p: the task in question.
6135  * @policy: new policy.
6136  * @param: structure containing the new RT priority.
6137  *
6138  * NOTE that the task may be already dead.
6139  */
6140 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6141                        struct sched_param *param)
6142 {
6143         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6144 }
6145 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6146
6147 /**
6148  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6149  * @p: the task in question.
6150  * @policy: new policy.
6151  * @param: structure containing the new RT priority.
6152  *
6153  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6154  * current context has permission.  For example, this is needed in
6155  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6156  * but our caller might not have that capability.
6157  */
6158 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6159                                struct sched_param *param)
6160 {
6161         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6162 }
6163
6164 static int
6165 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6166 {
6167         struct sched_param lparam;
6168         struct task_struct *p;
6169         int retval;
6170
6171         if (!param || pid < 0)
6172                 return -EINVAL;
6173         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6174                 return -EFAULT;
6175
6176         rcu_read_lock();
6177         retval = -ESRCH;
6178         p = find_process_by_pid(pid);
6179         if (p != NULL)
6180                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6181         rcu_read_unlock();
6182
6183         return retval;
6184 }
6185
6186 /**
6187  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6188  * @pid: the pid in question.
6189  * @policy: new policy.
6190  * @param: structure containing the new RT priority.
6191  */
6192 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6193                 struct sched_param __user *, param)
6194 {
6195         /* negative values for policy are not valid */
6196         if (policy < 0)
6197                 return -EINVAL;
6198
6199         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6200 }
6201
6202 /**
6203  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6204  * @pid: the pid in question.
6205  * @param: structure containing the new RT priority.
6206  */
6207 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6208 {
6209         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6210 }
6211
6212 /**
6213  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6214  * @pid: the pid in question.
6215  */
6216 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6217 {
6218         struct task_struct *p;
6219         int retval;
6220
6221         if (pid < 0)
6222                 return -EINVAL;
6223
6224         retval = -ESRCH;
6225         read_lock(&tasklist_lock);
6226         p = find_process_by_pid(pid);
6227         if (p) {
6228                 retval = security_task_getscheduler(p);
6229                 if (!retval)
6230                         retval = p->policy;
6231         }
6232         read_unlock(&tasklist_lock);
6233         return retval;
6234 }
6235
6236 /**
6237  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6238  * @pid: the pid in question.
6239  * @param: structure containing the RT priority.
6240  */
6241 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6242 {
6243         struct sched_param lp;
6244         struct task_struct *p;
6245         int retval;
6246
6247         if (!param || pid < 0)
6248                 return -EINVAL;
6249
6250         read_lock(&tasklist_lock);
6251         p = find_process_by_pid(pid);
6252         retval = -ESRCH;
6253         if (!p)
6254                 goto out_unlock;
6255
6256         retval = security_task_getscheduler(p);
6257         if (retval)
6258                 goto out_unlock;
6259
6260         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6261         read_unlock(&tasklist_lock);
6262
6263         /*
6264          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6265          */
6266         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6267
6268         return retval;
6269
6270 out_unlock:
6271         read_unlock(&tasklist_lock);
6272         return retval;
6273 }
6274
6275 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6276 {
6277         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6278         struct task_struct *p;
6279         int retval;
6280
6281         get_online_cpus();
6282         read_lock(&tasklist_lock);
6283
6284         p = find_process_by_pid(pid);
6285         if (!p) {
6286                 read_unlock(&tasklist_lock);
6287                 put_online_cpus();
6288                 return -ESRCH;
6289         }
6290
6291         /*
6292          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6293          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6294          * usage count and then drop tasklist_lock.
6295          */
6296         get_task_struct(p);
6297         read_unlock(&tasklist_lock);
6298
6299         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6300                 retval = -ENOMEM;
6301                 goto out_put_task;
6302         }
6303         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6304                 retval = -ENOMEM;
6305                 goto out_free_cpus_allowed;
6306         }
6307         retval = -EPERM;
6308         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6309                 goto out_unlock;
6310
6311         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6312         if (retval)
6313                 goto out_unlock;
6314
6315         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6316         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6317  again:
6318         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6319
6320         if (!retval) {
6321                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6322                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6323                         /*
6324                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6325                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6326                          * cpuset's cpus_allowed
6327                          */
6328                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6329                         goto again;
6330                 }
6331         }
6332 out_unlock:
6333         free_cpumask_var(new_mask);
6334 out_free_cpus_allowed:
6335         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6336 out_put_task:
6337         put_task_struct(p);
6338         put_online_cpus();
6339         return retval;
6340 }
6341
6342 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6343                              struct cpumask *new_mask)
6344 {
6345         if (len < cpumask_size())
6346                 cpumask_clear(new_mask);
6347         else if (len > cpumask_size())
6348                 len = cpumask_size();
6349
6350         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6351 }
6352
6353 /**
6354  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6355  * @pid: pid of the process
6356  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6357  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6358  */
6359 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6360                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6361 {
6362         cpumask_var_t new_mask;
6363         int retval;
6364
6365         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6366                 return -ENOMEM;
6367
6368         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6369         if (retval == 0)
6370                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6371         free_cpumask_var(new_mask);
6372         return retval;
6373 }
6374
6375 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6376 {
6377         struct task_struct *p;
6378         int retval;
6379
6380         get_online_cpus();
6381         read_lock(&tasklist_lock);
6382
6383         retval = -ESRCH;
6384         p = find_process_by_pid(pid);
6385         if (!p)
6386                 goto out_unlock;
6387
6388         retval = security_task_getscheduler(p);
6389         if (retval)
6390                 goto out_unlock;
6391
6392         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6393
6394 out_unlock:
6395         read_unlock(&tasklist_lock);
6396         put_online_cpus();
6397
6398         return retval;
6399 }
6400
6401 /**
6402  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6403  * @pid: pid of the process
6404  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6405  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6406  */
6407 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6408                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6409 {
6410         int ret;
6411         cpumask_var_t mask;
6412
6413         if (len < cpumask_size())
6414                 return -EINVAL;
6415
6416         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6417                 return -ENOMEM;
6418
6419         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6420         if (ret == 0) {
6421                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6422                         ret = -EFAULT;
6423                 else
6424                         ret = cpumask_size();
6425         }
6426         free_cpumask_var(mask);
6427
6428         return ret;
6429 }
6430
6431 /**
6432  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6433  *
6434  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6435  * other threads running on this CPU then this function will return.
6436  */
6437 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6438 {
6439         struct rq *rq = this_rq_lock();
6440
6441         schedstat_inc(rq, yld_count);
6442         current->sched_class->yield_task(rq);
6443
6444         /*
6445          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6446          * no need to preempt or enable interrupts:
6447          */
6448         __release(rq->lock);
6449         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6450         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6451         preempt_enable_no_resched();
6452
6453         schedule();
6454
6455         return 0;
6456 }
6457
6458 static void __cond_resched(void)
6459 {
6460 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6461         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6462 #endif
6463         /*
6464          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6465          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6466          * cond_resched() call.
6467          */
6468         do {
6469                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6470                 schedule();
6471                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6472         } while (need_resched());
6473 }
6474
6475 int __sched _cond_resched(void)
6476 {
6477         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6478                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6479                 __cond_resched();
6480                 return 1;
6481         }
6482         return 0;
6483 }
6484 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6485
6486 /*
6487  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6488  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6489  *
6490  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6491  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6492  * spin_unlock(), once by hand).
6493  */
6494 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6495 {
6496         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6497         int ret = 0;
6498
6499         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6500                 spin_unlock(lock);
6501                 if (resched && need_resched())
6502                         __cond_resched();
6503                 else
6504                         cpu_relax();
6505                 ret = 1;
6506                 spin_lock(lock);
6507         }
6508         return ret;
6509 }
6510 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6511
6512 int __sched cond_resched_softirq(void)
6513 {
6514         BUG_ON(!in_softirq());
6515
6516         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6517                 local_bh_enable();
6518                 __cond_resched();
6519                 local_bh_disable();
6520                 return 1;
6521         }
6522         return 0;
6523 }
6524 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6525
6526 /**
6527  * yield - yield the current processor to other threads.
6528  *
6529  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6530  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6531  */
6532 void __sched yield(void)
6533 {
6534         set_current_state(TASK_RUNNING);
6535         sys_sched_yield();
6536 }
6537 EXPORT_SYMBOL(yield);
6538
6539 /*
6540  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6541  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6542  *
6543  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6544  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6545  */
6546 void __sched io_schedule(void)
6547 {
6548         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6549
6550         delayacct_blkio_start();
6551         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6552         schedule();
6553         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6554         delayacct_blkio_end();
6555 }
6556 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6557
6558 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6559 {
6560         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6561         long ret;
6562
6563         delayacct_blkio_start();
6564         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6565         ret = schedule_timeout(timeout);
6566         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6567         delayacct_blkio_end();
6568         return ret;
6569 }
6570
6571 /**
6572  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6573  * @policy: scheduling class.
6574  *
6575  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6576  * by a given scheduling class.
6577  */
6578 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6579 {
6580         int ret = -EINVAL;
6581
6582         switch (policy) {
6583         case SCHED_FIFO:
6584         case SCHED_RR:
6585                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6586                 break;
6587         case SCHED_NORMAL:
6588         case SCHED_BATCH:
6589         case SCHED_IDLE:
6590                 ret = 0;
6591                 break;
6592         }
6593         return ret;
6594 }
6595
6596 /**
6597  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6598  * @policy: scheduling class.
6599  *
6600  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6601  * by a given scheduling class.
6602  */
6603 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6604 {
6605         int ret = -EINVAL;
6606
6607         switch (policy) {
6608         case SCHED_FIFO:
6609         case SCHED_RR:
6610                 ret = 1;
6611                 break;
6612         case SCHED_NORMAL:
6613         case SCHED_BATCH:
6614         case SCHED_IDLE:
6615                 ret = 0;
6616         }
6617         return ret;
6618 }
6619
6620 /**
6621  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6622  * @pid: pid of the process.
6623  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6624  *
6625  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6626  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6627  */
6628 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6629                 struct timespec __user *, interval)
6630 {
6631         struct task_struct *p;
6632         unsigned int time_slice;
6633         int retval;
6634         struct timespec t;
6635
6636         if (pid < 0)
6637                 return -EINVAL;
6638
6639         retval = -ESRCH;
6640         read_lock(&tasklist_lock);
6641         p = find_process_by_pid(pid);
6642         if (!p)
6643                 goto out_unlock;
6644
6645         retval = security_task_getscheduler(p);
6646         if (retval)
6647                 goto out_unlock;
6648
6649         /*
6650          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6651          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6652          */
6653         time_slice = 0;
6654         if (p->policy == SCHED_RR) {
6655                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6656         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6657                 struct sched_entity *se = &p->se;
6658                 unsigned long flags;
6659                 struct rq *rq;
6660
6661                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6662                 if (rq->cfs.load.weight)
6663                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6664                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6665         }
6666         read_unlock(&tasklist_lock);
6667         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6668         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6669         return retval;
6670
6671 out_unlock:
6672         read_unlock(&tasklist_lock);
6673         return retval;
6674 }
6675
6676 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6677
6678 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6679 {
6680         unsigned long free = 0;
6681         unsigned state;
6682
6683         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6684         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6685                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6686 #if BITS_PER_LONG == 32
6687         if (state == TASK_RUNNING)
6688                 printk(KERN_CONT " running  ");
6689         else
6690                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6691 #else
6692         if (state == TASK_RUNNING)
6693                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6694         else
6695                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6696 #endif
6697 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6698         free = stack_not_used(p);
6699 #endif
6700         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6701                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6702                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6703
6704         show_stack(p, NULL);
6705 }
6706
6707 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6708 {
6709         struct task_struct *g, *p;
6710
6711 #if BITS_PER_LONG == 32
6712         printk(KERN_INFO
6713                 "  task                PC stack   pid father\n");
6714 #else
6715         printk(KERN_INFO
6716                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6717 #endif
6718         read_lock(&tasklist_lock);
6719         do_each_thread(g, p) {
6720                 /*
6721                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6722                  * console might take alot of time:
6723                  */
6724                 touch_nmi_watchdog();
6725                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6726                         sched_show_task(p);
6727         } while_each_thread(g, p);
6728
6729         touch_all_softlockup_watchdogs();
6730
6731 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6732         sysrq_sched_debug_show();
6733 #endif
6734         read_unlock(&tasklist_lock);
6735         /*
6736          * Only show locks if all tasks are dumped:
6737          */
6738         if (state_filter == -1)
6739                 debug_show_all_locks();
6740 }
6741
6742 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6743 {
6744         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6745 }
6746
6747 /**
6748  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6749  * @idle: task in question
6750  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6751  *
6752  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6753  * flag, to make booting more robust.
6754  */
6755 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6756 {
6757         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6758         unsigned long flags;
6759
6760         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6761
6762         __sched_fork(idle);
6763         idle->se.exec_start = sched_clock();
6764
6765         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6766         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6767         __set_task_cpu(idle, cpu);
6768
6769         rq->curr = rq->idle = idle;
6770 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6771         idle->oncpu = 1;
6772 #endif
6773         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6774
6775         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6776 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6777         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6778 #else
6779         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6780 #endif
6781         /*
6782          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6783          */
6784         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6785         ftrace_graph_init_task(idle);
6786 }
6787
6788 /*
6789  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6790  * indicates which cpus entered this state. This is used
6791  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6792  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6793  * always be CPU_BITS_NONE.
6794  */
6795 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6796
6797 /*
6798  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6799  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6800  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6801  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6802  * number of CPUs.
6803  *
6804  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6805  */
6806 static inline void sched_init_granularity(void)
6807 {
6808         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6809         const unsigned long limit = 200000000;
6810
6811         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6812         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6813                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6814
6815         sysctl_sched_latency *= factor;
6816         if (sysctl_sched_latency > limit)
6817                 sysctl_sched_latency = limit;
6818
6819         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6820
6821         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6822 }
6823
6824 #ifdef CONFIG_SMP
6825 /*
6826  * This is how migration works:
6827  *
6828  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6829  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6830  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6831  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6832  *    thread off the CPU)
6833  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6834  *    task is still in the wrong runqueue.
6835  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6836  *    it and puts it into the right queue.
6837  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6838  * 7) we wake up and the migration is done.
6839  */
6840
6841 /*
6842  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6843  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6844  * is removed from the allowed bitmask.
6845  *
6846  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6847  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6848  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6849  */
6850 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6851 {
6852         struct migration_req req;
6853         unsigned long flags;
6854         struct rq *rq;
6855         int ret = 0;
6856
6857         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6858         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6859                 ret = -EINVAL;
6860                 goto out;
6861         }
6862
6863         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6864                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6865                 ret = -EINVAL;
6866                 goto out;
6867         }
6868
6869         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6870                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6871         else {
6872                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6873                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6874         }
6875
6876         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6877         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6878                 goto out;
6879
6880         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6881                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6882                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6883                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6884                 wait_for_completion(&req.done);
6885                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6886                 return 0;
6887         }
6888 out:
6889         task_rq_unlock(rq, &flags);
6890
6891         return ret;
6892 }
6893 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6894
6895 /*
6896  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6897  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6898  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6899  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6900  *
6901  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6902  * as the task is no longer on this CPU.
6903  *
6904  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6905  */
6906 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6907 {
6908         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6909         int ret = 0, on_rq;
6910
6911         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6912                 return ret;
6913
6914         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6915         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6916
6917         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6918         /* Already moved. */
6919         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6920                 goto done;
6921         /* Affinity changed (again). */
6922         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6923                 goto fail;
6924
6925         on_rq = p->se.on_rq;
6926         if (on_rq)
6927                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6928
6929         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6930         if (on_rq) {
6931                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6932                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6933         }
6934 done:
6935         ret = 1;
6936 fail:
6937         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6938         return ret;
6939 }
6940
6941 /*
6942  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6943  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6944  * another runqueue.
6945  */
6946 static int migration_thread(void *data)
6947 {
6948         int cpu = (long)data;
6949         struct rq *rq;
6950
6951         rq = cpu_rq(cpu);
6952         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6953
6954         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6955         while (!kthread_should_stop()) {
6956                 struct migration_req *req;
6957                 struct list_head *head;
6958
6959                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6960
6961                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6962                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6963                         goto wait_to_die;
6964                 }
6965
6966                 if (rq->active_balance) {
6967                         active_load_balance(rq, cpu);
6968                         rq->active_balance = 0;
6969                 }
6970
6971                 head = &rq->migration_queue;
6972
6973                 if (list_empty(head)) {
6974                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6975                         schedule();
6976                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6977                         continue;
6978                 }
6979                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6980                 list_del_init(head->next);
6981
6982                 spin_unlock(&rq->lock);
6983                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6984                 local_irq_enable();
6985
6986                 complete(&req->done);
6987         }
6988         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6989         return 0;
6990
6991 wait_to_die:
6992         /* Wait for kthread_stop */
6993         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6994         while (!kthread_should_stop()) {
6995                 schedule();
6996                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6997         }
6998         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6999         return 0;
7000 }
7001
7002 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7003
7004 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7005 {
7006         int ret;
7007
7008         local_irq_disable();
7009         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7010         local_irq_enable();
7011         return ret;
7012 }
7013
7014 /*
7015  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7016  */
7017 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7018 {
7019         int dest_cpu;
7020         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7021
7022 again:
7023         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7024         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7025                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7026                         goto move;
7027
7028         /* Any allowed, online CPU? */
7029         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7030         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7031                 goto move;
7032
7033         /* No more Mr. Nice Guy. */
7034         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7035                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7036                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7037
7038                 /*
7039                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7040                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7041                  * leave kernel.
7042                  */
7043                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7044                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7045                                "longer affine to cpu%d\n",
7046                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7047                 }
7048         }
7049
7050 move:
7051         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7052         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7053                 goto again;
7054 }
7055
7056 /*
7057  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7058  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7059  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7060  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7061  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7062  */
7063 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7064 {
7065         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7066         unsigned long flags;
7067
7068         local_irq_save(flags);
7069         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7070         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7071         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7072         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7073         local_irq_restore(flags);
7074 }
7075
7076 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7077 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7078 {
7079         struct task_struct *p, *t;
7080
7081         read_lock(&tasklist_lock);
7082
7083         do_each_thread(t, p) {
7084                 if (p == current)
7085                         continue;
7086
7087                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7088                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7089         } while_each_thread(t, p);
7090
7091         read_unlock(&tasklist_lock);
7092 }
7093
7094 /*
7095  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7096  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7097  * Used by CPU offline code.
7098  */
7099 void sched_idle_next(void)
7100 {
7101         int this_cpu = smp_processor_id();
7102         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7103         struct task_struct *p = rq->idle;
7104         unsigned long flags;
7105
7106         /* cpu has to be offline */
7107         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7108
7109         /*
7110          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7111          * and interrupts disabled on the current cpu.
7112          */
7113         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7114
7115         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7116
7117         update_rq_clock(rq);
7118         activate_task(rq, p, 0);
7119
7120         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7121 }
7122
7123 /*
7124  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7125  * offline.
7126  */
7127 void idle_task_exit(void)
7128 {
7129         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7130
7131         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7132
7133         if (mm != &init_mm)
7134                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7135         mmdrop(mm);
7136 }
7137
7138 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7139 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7140 {
7141         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7142
7143         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7144         BUG_ON(!p->exit_state);
7145
7146         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7147         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7148
7149         get_task_struct(p);
7150
7151         /*
7152          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7153          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7154          * fine.
7155          */
7156         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7157         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7158         spin_lock_irq(&rq->lock);
7159
7160         put_task_struct(p);
7161 }
7162
7163 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7164 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7165 {
7166         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7167         struct task_struct *next;
7168
7169         for ( ; ; ) {
7170                 if (!rq->nr_running)
7171                         break;
7172                 update_rq_clock(rq);
7173                 next = pick_next_task(rq);
7174                 if (!next)
7175                         break;
7176                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7177                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7178
7179         }
7180 }
7181
7182 /*
7183  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7184  */
7185 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7186 {
7187         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7188 }
7189 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7190
7191 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7192
7193 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7194         {
7195                 .procname       = "sched_domain",
7196                 .mode           = 0555,
7197         },
7198         {0, },
7199 };
7200
7201 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7202         {
7203                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7204                 .procname       = "kernel",
7205                 .mode           = 0555,
7206                 .child          = sd_ctl_dir,
7207         },
7208         {0, },
7209 };
7210
7211 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7212 {
7213         struct ctl_table *entry =
7214                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7215
7216         return entry;
7217 }
7218
7219 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7220 {
7221         struct ctl_table *entry;
7222
7223         /*
7224          * In the intermediate directories, both the child directory and
7225          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7226          * will always be set. In the lowest directory the names are
7227          * static strings and all have proc handlers.
7228          */
7229         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7230                 if (entry->child)
7231                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7232                 if (entry->proc_handler == NULL)
7233                         kfree(entry->procname);
7234         }
7235
7236         kfree(*tablep);
7237         *tablep = NULL;
7238 }
7239
7240 static void
7241 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7242                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7243                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7244 {
7245         entry->procname = procname;
7246         entry->data = data;
7247         entry->maxlen = maxlen;
7248         entry->mode = mode;
7249         entry->proc_handler = proc_handler;
7250 }
7251
7252 static struct ctl_table *
7253 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7254 {
7255         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7256
7257         if (table == NULL)
7258                 return NULL;
7259
7260         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7261                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7262         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7263                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7264         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7266         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7268         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7270         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7272         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7274         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7275                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7276         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7277                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7278         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7279                 &sd->cache_nice_tries,
7280                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7281         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7282                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7283         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7284                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7285         /* &table[12] is terminator */
7286
7287         return table;
7288 }
7289
7290 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7291 {
7292         struct ctl_table *entry, *table;
7293         struct sched_domain *sd;
7294         int domain_num = 0, i;
7295         char buf[32];
7296
7297         for_each_domain(cpu, sd)
7298                 domain_num++;
7299         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7300         if (table == NULL)
7301                 return NULL;
7302
7303         i = 0;
7304         for_each_domain(cpu, sd) {
7305                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7306                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7307                 entry->mode = 0555;
7308                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7309                 entry++;
7310                 i++;
7311         }
7312         return table;
7313 }
7314
7315 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7316 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7317 {
7318         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7319         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7320         char buf[32];
7321
7322         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7323         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7324
7325         if (entry == NULL)
7326                 return;
7327
7328         for_each_online_cpu(i) {
7329                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7330                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7331                 entry->mode = 0555;
7332                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7333                 entry++;
7334         }
7335
7336         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7337         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7338 }
7339
7340 /* may be called multiple times per register */
7341 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7342 {
7343         if (sd_sysctl_header)
7344                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7345         sd_sysctl_header = NULL;
7346         if (sd_ctl_dir[0].child)
7347                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7348 }
7349 #else
7350 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7351 {
7352 }
7353 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7354 {
7355 }
7356 #endif
7357
7358 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7359 {
7360         if (!rq->online) {
7361                 const struct sched_class *class;
7362
7363                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7364                 rq->online = 1;
7365
7366                 for_each_class(class) {
7367                         if (class->rq_online)
7368                                 class->rq_online(rq);
7369                 }
7370         }
7371 }
7372
7373 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7374 {
7375         if (rq->online) {
7376                 const struct sched_class *class;
7377
7378                 for_each_class(class) {
7379                         if (class->rq_offline)
7380                                 class->rq_offline(rq);
7381                 }
7382
7383                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7384                 rq->online = 0;
7385         }
7386 }
7387
7388 /*
7389  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7390  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7391  */
7392 static int __cpuinit
7393 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7394 {
7395         struct task_struct *p;
7396         int cpu = (long)hcpu;
7397         unsigned long flags;
7398         struct rq *rq;
7399
7400         switch (action) {
7401
7402         case CPU_UP_PREPARE:
7403         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7404                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7405                 if (IS_ERR(p))
7406                         return NOTIFY_BAD;
7407                 kthread_bind(p, cpu);
7408                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7409                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7410                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7411                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7412                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7413                 break;
7414
7415         case CPU_ONLINE:
7416         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7417                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7418                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7419
7420                 /* Update our root-domain */
7421                 rq = cpu_rq(cpu);
7422                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7423                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7424                 rq->calc_load_active = 0;
7425                 if (rq->rd) {
7426                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7427
7428                         set_rq_online(rq);
7429                 }
7430                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7431                 break;
7432
7433 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7434         case CPU_UP_CANCELED:
7435         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7436                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7437                         break;
7438                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7439                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7440                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7441                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7442                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7443                 break;
7444
7445         case CPU_DEAD:
7446         case CPU_DEAD_FROZEN:
7447                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7448                 migrate_live_tasks(cpu);
7449                 rq = cpu_rq(cpu);
7450                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7451                 rq->migration_thread = NULL;
7452                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7453                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7454                 update_rq_clock(rq);
7455                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7456                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7457                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7458                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7459                 migrate_dead_tasks(cpu);
7460                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7461                 cpuset_unlock();
7462                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7463                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7464                 calc_global_load_remove(rq);
7465                 /*
7466                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7467                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7468                  * the requestors.
7469                  */
7470                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7471                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7472                         struct migration_req *req;
7473
7474                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7475                                          struct migration_req, list);
7476                         list_del_init(&req->list);
7477                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7478                         complete(&req->done);
7479                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7480                 }
7481                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7482                 break;
7483
7484         case CPU_DYING:
7485         case CPU_DYING_FROZEN:
7486                 /* Update our root-domain */
7487                 rq = cpu_rq(cpu);
7488                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7489                 if (rq->rd) {
7490                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7491                         set_rq_offline(rq);
7492                 }
7493                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7494                 break;
7495 #endif
7496         }
7497         return NOTIFY_OK;
7498 }
7499
7500 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7501  * happens before everything else.
7502  */
7503 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7504         .notifier_call = migration_call,
7505         .priority = 10
7506 };
7507
7508 static int __init migration_init(void)
7509 {
7510         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7511         int err;
7512
7513         /* Start one for the boot CPU: */
7514         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7515         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7516         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7517         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7518
7519         return err;
7520 }
7521 early_initcall(migration_init);
7522 #endif
7523
7524 #ifdef CONFIG_SMP
7525
7526 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7527
7528 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7529                                   struct cpumask *groupmask)
7530 {
7531         struct sched_group *group = sd->groups;
7532         char str[256];
7533
7534         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7535         cpumask_clear(groupmask);
7536
7537         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7538
7539         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7540                 printk("does not load-balance\n");
7541                 if (sd->parent)
7542                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7543                                         " has parent");
7544                 return -1;
7545         }
7546
7547         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7548
7549         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7550                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7551                                 "CPU%d\n", cpu);
7552         }
7553         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7554                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7555                                 " CPU%d\n", cpu);
7556         }
7557
7558         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7559         do {
7560                 if (!group) {
7561                         printk("\n");
7562                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7563                         break;
7564                 }
7565
7566                 if (!group->__cpu_power) {
7567                         printk(KERN_CONT "\n");
7568                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7569                                         "set\n");
7570                         break;
7571                 }
7572
7573                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7574                         printk(KERN_CONT "\n");
7575                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7576                         break;
7577                 }
7578
7579                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7580                         printk(KERN_CONT "\n");
7581                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7582                         break;
7583                 }
7584
7585                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7586
7587                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7588
7589                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7590                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7591                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7592                                 group->__cpu_power);
7593                 }
7594
7595                 group = group->next;
7596         } while (group != sd->groups);
7597         printk(KERN_CONT "\n");
7598
7599         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7600                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7601
7602         if (sd->parent &&
7603             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7604                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7605                         "of domain->span\n");
7606         return 0;
7607 }
7608
7609 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7610 {
7611         cpumask_var_t groupmask;
7612         int level = 0;
7613
7614         if (!sd) {
7615                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7616                 return;
7617         }
7618
7619         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7620
7621         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7622                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7623                 return;
7624         }
7625
7626         for (;;) {
7627                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7628                         break;
7629                 level++;
7630                 sd = sd->parent;
7631                 if (!sd)
7632                         break;
7633         }
7634         free_cpumask_var(groupmask);
7635 }
7636 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7637 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7638 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7639
7640 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7641 {
7642         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7643                 return 1;
7644
7645         /* Following flags need at least 2 groups */
7646         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7647                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7648                          SD_BALANCE_FORK |
7649                          SD_BALANCE_EXEC |
7650                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7651                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7652                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7653                         return 0;
7654         }
7655
7656         /* Following flags don't use groups */
7657         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7658                          SD_WAKE_AFFINE |
7659                          SD_WAKE_BALANCE))
7660                 return 0;
7661
7662         return 1;
7663 }
7664
7665 static int
7666 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7667 {
7668         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7669
7670         if (sd_degenerate(parent))
7671                 return 1;
7672
7673         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7674                 return 0;
7675
7676         /* Does parent contain flags not in child? */
7677         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7678         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7679                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7680         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7681         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7682                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7683                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7684                                 SD_BALANCE_FORK |
7685                                 SD_BALANCE_EXEC |
7686                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7687                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7688                 if (nr_node_ids == 1)
7689                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7690         }
7691         if (~cflags & pflags)
7692                 return 0;
7693
7694         return 1;
7695 }
7696
7697 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7698 {
7699         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7700
7701         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7702         free_cpumask_var(rd->online);
7703         free_cpumask_var(rd->span);
7704         kfree(rd);
7705 }
7706
7707 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7708 {
7709         struct root_domain *old_rd = NULL;
7710         unsigned long flags;
7711
7712         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7713
7714         if (rq->rd) {
7715                 old_rd = rq->rd;
7716
7717                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7718                         set_rq_offline(rq);
7719
7720                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7721
7722                 /*
7723                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7724                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7725                  * in this function:
7726                  */
7727                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7728                         old_rd = NULL;
7729         }
7730
7731         atomic_inc(&rd->refcount);
7732         rq->rd = rd;
7733
7734         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7735         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7736                 set_rq_online(rq);
7737
7738         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7739
7740         if (old_rd)
7741                 free_rootdomain(old_rd);
7742 }
7743
7744 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7745 {
7746         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7747
7748         if (bootmem) {
7749                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7750                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7751                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7752                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7753                 return 0;
7754         }
7755
7756         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7757                 goto out;
7758         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7759                 goto free_span;
7760         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7761                 goto free_online;
7762
7763         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7764                 goto free_rto_mask;
7765         return 0;
7766
7767 free_rto_mask:
7768         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7769 free_online:
7770         free_cpumask_var(rd->online);
7771 free_span:
7772         free_cpumask_var(rd->span);
7773 out:
7774         return -ENOMEM;
7775 }
7776
7777 static void init_defrootdomain(void)
7778 {
7779         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7780
7781         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7782 }
7783
7784 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7785 {
7786         struct root_domain *rd;
7787
7788         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7789         if (!rd)
7790                 return NULL;
7791
7792         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7793                 kfree(rd);
7794                 return NULL;
7795         }
7796
7797         return rd;
7798 }
7799
7800 /*
7801  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7802  * hold the hotplug lock.
7803  */
7804 static void
7805 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7806 {
7807         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7808         struct sched_domain *tmp;
7809
7810         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7811         for (tmp = sd; tmp; ) {
7812                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7813                 if (!parent)
7814                         break;
7815
7816                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7817                         tmp->parent = parent->parent;
7818                         if (parent->parent)
7819                                 parent->parent->child = tmp;
7820                 } else
7821                         tmp = tmp->parent;
7822         }
7823
7824         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7825                 sd = sd->parent;
7826                 if (sd)
7827                         sd->child = NULL;
7828         }
7829
7830         sched_domain_debug(sd, cpu);
7831
7832         rq_attach_root(rq, rd);
7833         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7834 }
7835
7836 /* cpus with isolated domains */
7837 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7838
7839 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7840 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7841 {
7842         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7843         return 1;
7844 }
7845
7846 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7847
7848 /*
7849  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7850  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7851  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7852  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7853  *
7854  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7855  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7856  * and ->cpu_power to 0.
7857  */
7858 static void
7859 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7860                         const struct cpumask *cpu_map,
7861                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7862                                         struct sched_group **sg,
7863                                         struct cpumask *tmpmask),
7864                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7865 {
7866         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7867         int i;
7868
7869         cpumask_clear(covered);
7870
7871         for_each_cpu(i, span) {
7872                 struct sched_group *sg;
7873                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7874                 int j;
7875
7876                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7877                         continue;
7878
7879                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7880                 sg->__cpu_power = 0;
7881
7882                 for_each_cpu(j, span) {
7883                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7884                                 continue;
7885
7886                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7887                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7888                 }
7889                 if (!first)
7890                         first = sg;
7891                 if (last)
7892                         last->next = sg;
7893                 last = sg;
7894         }
7895         last->next = first;
7896 }
7897
7898 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7899
7900 #ifdef CONFIG_NUMA
7901
7902 /**
7903  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7904  * @node: node whose sched_domain we're building
7905  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7906  *
7907  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7908  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7909  *
7910  * Should use nodemask_t.
7911  */
7912 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7913 {
7914         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7915
7916         min_val = INT_MAX;
7917
7918         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7919                 /* Start at @node */
7920                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7921
7922                 if (!nr_cpus_node(n))
7923                         continue;
7924
7925                 /* Skip already used nodes */
7926                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7927                         continue;
7928
7929                 /* Simple min distance search */
7930                 val = node_distance(node, n);
7931
7932                 if (val < min_val) {
7933                         min_val = val;
7934                         best_node = n;
7935                 }
7936         }
7937
7938         node_set(best_node, *used_nodes);
7939         return best_node;
7940 }
7941
7942 /**
7943  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7944  * @node: node whose cpumask we're constructing
7945  * @span: resulting cpumask
7946  *
7947  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7948  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7949  * out optimally.
7950  */
7951 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7952 {
7953         nodemask_t used_nodes;
7954         int i;
7955
7956         cpumask_clear(span);
7957         nodes_clear(used_nodes);
7958
7959         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7960         node_set(node, used_nodes);
7961
7962         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7963                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7964
7965                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7966         }
7967 }
7968 #endif /* CONFIG_NUMA */
7969
7970 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7971
7972 /*
7973  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7974  *
7975  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
7976  *   and struct sched_domain. )
7977  */
7978 struct static_sched_group {
7979         struct sched_group sg;
7980         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7981 };
7982
7983 struct static_sched_domain {
7984         struct sched_domain sd;
7985         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7986 };
7987
7988 /*
7989  * SMT sched-domains:
7990  */
7991 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7992 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7993 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7994
7995 static int
7996 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7997                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7998 {
7999         if (sg)
8000                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8001         return cpu;
8002 }
8003 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8004
8005 /*
8006  * multi-core sched-domains:
8007  */
8008 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8009 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8010 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8011 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8012
8013 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8014 static int
8015 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8016                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8017 {
8018         int group;
8019
8020         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8021         group = cpumask_first(mask);
8022         if (sg)
8023                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8024         return group;
8025 }
8026 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8027 static int
8028 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8029                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8030 {
8031         if (sg)
8032                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8033         return cpu;
8034 }
8035 #endif
8036
8037 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8038 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8039
8040 static int
8041 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8042                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8043 {
8044         int group;
8045 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8046         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8047         group = cpumask_first(mask);
8048 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8049         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8050         group = cpumask_first(mask);
8051 #else
8052         group = cpu;
8053 #endif
8054         if (sg)
8055                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8056         return group;
8057 }
8058
8059 #ifdef CONFIG_NUMA
8060 /*
8061  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8062  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8063  * gets dynamically allocated.
8064  */
8065 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8066 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8067
8068 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8069 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8070
8071 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8072                                  struct sched_group **sg,
8073                                  struct cpumask *nodemask)
8074 {
8075         int group;
8076
8077         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8078         group = cpumask_first(nodemask);
8079
8080         if (sg)
8081                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8082         return group;
8083 }
8084
8085 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8086 {
8087         struct sched_group *sg = group_head;
8088         int j;
8089
8090         if (!sg)
8091                 return;
8092         do {
8093                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8094                         struct sched_domain *sd;
8095
8096                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8097                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8098                                 /*
8099                                  * Only add "power" once for each
8100                                  * physical package.
8101                                  */
8102                                 continue;
8103                         }
8104
8105                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8106                 }
8107                 sg = sg->next;
8108         } while (sg != group_head);
8109 }
8110 #endif /* CONFIG_NUMA */
8111
8112 #ifdef CONFIG_NUMA
8113 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8114 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8115                               struct cpumask *nodemask)
8116 {
8117         int cpu, i;
8118
8119         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8120                 struct sched_group **sched_group_nodes
8121                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8122
8123                 if (!sched_group_nodes)
8124                         continue;
8125
8126                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8127                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8128
8129                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8130                         if (cpumask_empty(nodemask))
8131                                 continue;
8132
8133                         if (sg == NULL)
8134                                 continue;
8135                         sg = sg->next;
8136 next_sg:
8137                         oldsg = sg;
8138                         sg = sg->next;
8139                         kfree(oldsg);
8140                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8141                                 goto next_sg;
8142                 }
8143                 kfree(sched_group_nodes);
8144                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8145         }
8146 }
8147 #else /* !CONFIG_NUMA */
8148 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8149                               struct cpumask *nodemask)
8150 {
8151 }
8152 #endif /* CONFIG_NUMA */
8153
8154 /*
8155  * Initialize sched groups cpu_power.
8156  *
8157  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8158  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8159  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8160  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8161  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8162  * less cpu_power.
8163  *
8164  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8165  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8166  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8167  */
8168 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8169 {
8170         struct sched_domain *child;
8171         struct sched_group *group;
8172
8173         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8174
8175         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8176                 return;
8177
8178         child = sd->child;
8179
8180         sd->groups->__cpu_power = 0;
8181
8182         /*
8183          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8184          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8185          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8186          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8187          * same sched domain.
8188          */
8189         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8190                        (child->flags &
8191                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8192                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8193                 return;
8194         }
8195
8196         /*
8197          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8198          */
8199         group = child->groups;
8200         do {
8201                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8202                 group = group->next;
8203         } while (group != child->groups);
8204 }
8205
8206 /*
8207  * Initializers for schedule domains
8208  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8209  */
8210
8211 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8212 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8213 #else
8214 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8215 #endif
8216
8217 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8218
8219 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8220 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8221 {                                                               \
8222         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8223         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8224         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8225         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8226 }
8227
8228 SD_INIT_FUNC(CPU)
8229 #ifdef CONFIG_NUMA
8230  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8231  SD_INIT_FUNC(NODE)
8232 #endif
8233 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8234  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8235 #endif
8236 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8237  SD_INIT_FUNC(MC)
8238 #endif
8239
8240 static int default_relax_domain_level = -1;
8241
8242 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8243 {
8244         unsigned long val;
8245
8246         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8247         if (val < SD_LV_MAX)
8248                 default_relax_domain_level = val;
8249
8250         return 1;
8251 }
8252 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8253
8254 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8255                                  struct sched_domain_attr *attr)
8256 {
8257         int request;
8258
8259         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8260                 if (default_relax_domain_level < 0)
8261                         return;
8262                 else
8263                         request = default_relax_domain_level;
8264         } else
8265                 request = attr->relax_domain_level;
8266         if (request < sd->level) {
8267                 /* turn off idle balance on this domain */
8268                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8269         } else {
8270                 /* turn on idle balance on this domain */
8271                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8272         }
8273 }
8274
8275 /*
8276  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8277  * to the individual cpus
8278  */
8279 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8280                                  struct sched_domain_attr *attr)
8281 {
8282         int i, err = -ENOMEM;
8283         struct root_domain *rd;
8284         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8285                 tmpmask;
8286 #ifdef CONFIG_NUMA
8287         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8288         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8289         int sd_allnodes = 0;
8290
8291         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8292                 goto out;
8293         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8294                 goto free_domainspan;
8295         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8296                 goto free_covered;
8297 #endif
8298
8299         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8300                 goto free_notcovered;
8301         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8302                 goto free_nodemask;
8303         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8304                 goto free_this_sibling_map;
8305         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8306                 goto free_this_core_map;
8307         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8308                 goto free_send_covered;
8309
8310 #ifdef CONFIG_NUMA
8311         /*
8312          * Allocate the per-node list of sched groups
8313          */
8314         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8315                                     GFP_KERNEL);
8316         if (!sched_group_nodes) {
8317                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8318                 goto free_tmpmask;
8319         }
8320 #endif
8321
8322         rd = alloc_rootdomain();
8323         if (!rd) {
8324                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8325                 goto free_sched_groups;
8326         }
8327
8328 #ifdef CONFIG_NUMA
8329         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8330 #endif
8331
8332         /*
8333          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8334          */
8335         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8336                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8337
8338                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8339
8340 #ifdef CONFIG_NUMA
8341                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8342                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8343                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8344                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8345                         set_domain_attribute(sd, attr);
8346                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8347                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8348                         p = sd;
8349                         sd_allnodes = 1;
8350                 } else
8351                         p = NULL;
8352
8353                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8354                 SD_INIT(sd, NODE);
8355                 set_domain_attribute(sd, attr);
8356                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8357                 sd->parent = p;
8358                 if (p)
8359                         p->child = sd;
8360                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8361                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8362 #endif
8363
8364                 p = sd;
8365                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8366                 SD_INIT(sd, CPU);
8367                 set_domain_attribute(sd, attr);
8368                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8369                 sd->parent = p;
8370                 if (p)
8371                         p->child = sd;
8372                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8373
8374 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8375                 p = sd;
8376                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8377                 SD_INIT(sd, MC);
8378                 set_domain_attribute(sd, attr);
8379                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8380                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8381                 sd->parent = p;
8382                 p->child = sd;
8383                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8384 #endif
8385
8386 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8387                 p = sd;
8388                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8389                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8390                 set_domain_attribute(sd, attr);
8391                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8392                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8393                 sd->parent = p;
8394                 p->child = sd;
8395                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8396 #endif
8397         }
8398
8399 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8400         /* Set up CPU (sibling) groups */
8401         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8402                 cpumask_and(this_sibling_map,
8403                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8404                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8405                         continue;
8406
8407                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8408                                         &cpu_to_cpu_group,
8409                                         send_covered, tmpmask);
8410         }
8411 #endif
8412
8413 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8414         /* Set up multi-core groups */
8415         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8416                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8417                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8418                         continue;
8419
8420                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8421                                         &cpu_to_core_group,
8422                                         send_covered, tmpmask);
8423         }
8424 #endif
8425
8426         /* Set up physical groups */
8427         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8428                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8429                 if (cpumask_empty(nodemask))
8430                         continue;
8431
8432                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8433                                         &cpu_to_phys_group,
8434                                         send_covered, tmpmask);
8435         }
8436
8437 #ifdef CONFIG_NUMA
8438         /* Set up node groups */
8439         if (sd_allnodes) {
8440                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8441                                         &cpu_to_allnodes_group,
8442                                         send_covered, tmpmask);
8443         }
8444
8445         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8446                 /* Set up node groups */
8447                 struct sched_group *sg, *prev;
8448                 int j;
8449
8450                 cpumask_clear(covered);
8451                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8452                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8453                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8454                         continue;
8455                 }
8456
8457                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8458                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8459
8460                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8461                                   GFP_KERNEL, i);
8462                 if (!sg) {
8463                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8464                                 "node %d\n", i);
8465                         goto error;
8466                 }
8467                 sched_group_nodes[i] = sg;
8468                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8469                         struct sched_domain *sd;
8470
8471                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8472                         sd->groups = sg;
8473                 }
8474                 sg->__cpu_power = 0;
8475                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8476                 sg->next = sg;
8477                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8478                 prev = sg;
8479
8480                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8481                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8482
8483                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8484                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8485                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8486                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8487                                 break;
8488
8489                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8490                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8491                                 continue;
8492
8493                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8494                                           cpumask_size(),
8495                                           GFP_KERNEL, i);
8496                         if (!sg) {
8497                                 printk(KERN_WARNING
8498                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8499                                 goto error;
8500                         }
8501                         sg->__cpu_power = 0;
8502                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8503                         sg->next = prev->next;
8504                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8505                         prev->next = sg;
8506                         prev = sg;
8507                 }
8508         }
8509 #endif
8510
8511         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8512 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8513         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8514                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8515
8516                 init_sched_groups_power(i, sd);
8517         }
8518 #endif
8519 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8520         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8521                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8522
8523                 init_sched_groups_power(i, sd);
8524         }
8525 #endif
8526
8527         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8528                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8529
8530                 init_sched_groups_power(i, sd);
8531         }
8532
8533 #ifdef CONFIG_NUMA
8534         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8535                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8536
8537         if (sd_allnodes) {
8538                 struct sched_group *sg;
8539
8540                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8541                                                                 tmpmask);
8542                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8543         }
8544 #endif
8545
8546         /* Attach the domains */
8547         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8548                 struct sched_domain *sd;
8549 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8550                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8551 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8552                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8553 #else
8554                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8555 #endif
8556                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8557         }
8558
8559         err = 0;
8560
8561 free_tmpmask:
8562         free_cpumask_var(tmpmask);
8563 free_send_covered:
8564         free_cpumask_var(send_covered);
8565 free_this_core_map:
8566         free_cpumask_var(this_core_map);
8567 free_this_sibling_map:
8568         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8569 free_nodemask:
8570         free_cpumask_var(nodemask);
8571 free_notcovered:
8572 #ifdef CONFIG_NUMA
8573         free_cpumask_var(notcovered);
8574 free_covered:
8575         free_cpumask_var(covered);
8576 free_domainspan:
8577         free_cpumask_var(domainspan);
8578 out:
8579 #endif
8580         return err;
8581
8582 free_sched_groups:
8583 #ifdef CONFIG_NUMA
8584         kfree(sched_group_nodes);
8585 #endif
8586         goto free_tmpmask;
8587
8588 #ifdef CONFIG_NUMA
8589 error:
8590         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8591         free_rootdomain(rd);
8592         goto free_tmpmask;
8593 #endif
8594 }
8595
8596 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8597 {
8598         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8599 }
8600
8601 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8602 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8603 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8604                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8605
8606 /*
8607  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8608  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8609  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8610  */
8611 static cpumask_var_t fallback_doms;
8612
8613 /*
8614  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8615  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8616  * or 0 if it stayed the same.
8617  */
8618 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8619 {
8620         return 0;
8621 }
8622
8623 /*
8624  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8625  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8626  * exclude other special cases in the future.
8627  */
8628 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8629 {
8630         int err;
8631
8632         arch_update_cpu_topology();
8633         ndoms_cur = 1;
8634         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8635         if (!doms_cur)
8636                 doms_cur = fallback_doms;
8637         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8638         dattr_cur = NULL;
8639         err = build_sched_domains(doms_cur);
8640         register_sched_domain_sysctl();
8641
8642         return err;
8643 }
8644
8645 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8646                                        struct cpumask *tmpmask)
8647 {
8648         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8649 }
8650
8651 /*
8652  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8653  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8654  */
8655 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8656 {
8657         /* Save because hotplug lock held. */
8658         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8659         int i;
8660
8661         for_each_cpu(i, cpu_map)
8662                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8663         synchronize_sched();
8664         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8665 }
8666
8667 /* handle null as "default" */
8668 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8669                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8670 {
8671         struct sched_domain_attr tmp;
8672
8673         /* fast path */
8674         if (!new && !cur)
8675                 return 1;
8676
8677         tmp = SD_ATTR_INIT;
8678         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8679                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8680                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8681 }
8682
8683 /*
8684  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8685  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8686  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8687  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8688  *
8689  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8690  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8691  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8692  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8693  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8694  * it as it is.
8695  *
8696  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8697  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8698  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8699  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8700  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8701  * to be rebuilt.
8702  *
8703  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8704  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8705  * and it will not create the default domain.
8706  *
8707  * Call with hotplug lock held
8708  */
8709 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8710 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8711                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8712 {
8713         int i, j, n;
8714         int new_topology;
8715
8716         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8717
8718         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8719         unregister_sched_domain_sysctl();
8720
8721         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8722         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8723
8724         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8725
8726         /* Destroy deleted domains */
8727         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8728                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8729                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8730                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8731                                 goto match1;
8732                 }
8733                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8734                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8735 match1:
8736                 ;
8737         }
8738
8739         if (doms_new == NULL) {
8740                 ndoms_cur = 0;
8741                 doms_new = fallback_doms;
8742                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8743                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8744         }
8745
8746         /* Build new domains */
8747         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8748                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8749                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8750                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8751                                 goto match2;
8752                 }
8753                 /* no match - add a new doms_new */
8754                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8755                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8756 match2:
8757                 ;
8758         }
8759
8760         /* Remember the new sched domains */
8761         if (doms_cur != fallback_doms)
8762                 kfree(doms_cur);
8763         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8764         doms_cur = doms_new;
8765         dattr_cur = dattr_new;
8766         ndoms_cur = ndoms_new;
8767
8768         register_sched_domain_sysctl();
8769
8770         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8771 }
8772
8773 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8774 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8775 {
8776         get_online_cpus();
8777
8778         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8779         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8780
8781         rebuild_sched_domains();
8782         put_online_cpus();
8783 }
8784
8785 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8786 {
8787         unsigned int level = 0;
8788
8789         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8790                 return -EINVAL;
8791
8792         /*
8793          * level is always be positive so don't check for
8794          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8795          * What happens on 0 or 1 byte write,
8796          * need to check for count as well?
8797          */
8798
8799         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8800                 return -EINVAL;
8801
8802         if (smt)
8803                 sched_smt_power_savings = level;
8804         else
8805                 sched_mc_power_savings = level;
8806
8807         arch_reinit_sched_domains();
8808
8809         return count;
8810 }
8811
8812 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8813 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8814                                            char *page)
8815 {
8816         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8817 }
8818 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8819                                             const char *buf, size_t count)
8820 {
8821         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8822 }
8823 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8824                          sched_mc_power_savings_show,
8825                          sched_mc_power_savings_store);
8826 #endif
8827
8828 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8829 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8830                                             char *page)
8831 {
8832         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8833 }
8834 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8835                                              const char *buf, size_t count)
8836 {
8837         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8838 }
8839 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8840                    sched_smt_power_savings_show,
8841                    sched_smt_power_savings_store);
8842 #endif
8843
8844 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8845 {
8846         int err = 0;
8847
8848 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8849         if (smt_capable())
8850                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8851                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8852 #endif
8853 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8854         if (!err && mc_capable())
8855                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8856                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8857 #endif
8858         return err;
8859 }
8860 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8861
8862 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8863 /*
8864  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8865  * When cpusets are enabled they take over this function.
8866  */
8867 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8868                                 unsigned long action, void *hcpu)
8869 {
8870         switch (action) {
8871         case CPU_ONLINE:
8872         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8873         case CPU_DEAD:
8874         case CPU_DEAD_FROZEN:
8875                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8876                 return NOTIFY_OK;
8877
8878         default:
8879                 return NOTIFY_DONE;
8880         }
8881 }
8882 #endif
8883
8884 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8885                                 unsigned long action, void *hcpu)
8886 {
8887         int cpu = (int)(long)hcpu;
8888
8889         switch (action) {
8890         case CPU_DOWN_PREPARE:
8891         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8892                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8893                 return NOTIFY_OK;
8894
8895         case CPU_DOWN_FAILED:
8896         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8897         case CPU_ONLINE:
8898         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8899                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8900                 return NOTIFY_OK;
8901
8902         default:
8903                 return NOTIFY_DONE;
8904         }
8905 }
8906
8907 void __init sched_init_smp(void)
8908 {
8909         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8910
8911         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8912
8913 #if defined(CONFIG_NUMA)
8914         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8915                                                                 GFP_KERNEL);
8916         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8917 #endif
8918         get_online_cpus();
8919         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8920         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8921         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8922         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8923                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8924         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8925         put_online_cpus();
8926
8927 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8928         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8929         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8930 #endif
8931
8932         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8933         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8934
8935         init_hrtick();
8936
8937         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8938         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8939                 BUG();
8940         sched_init_granularity();
8941         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8942
8943         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8944         init_sched_rt_class();
8945 }
8946 #else
8947 void __init sched_init_smp(void)
8948 {
8949         sched_init_granularity();
8950 }
8951 #endif /* CONFIG_SMP */
8952
8953 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8954 {
8955         return in_lock_functions(addr) ||
8956                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8957                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8958 }
8959
8960 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8961 {
8962         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8963         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8964 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8965         cfs_rq->rq = rq;
8966 #endif
8967         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8968 }
8969
8970 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8971 {
8972         struct rt_prio_array *array;
8973         int i;
8974
8975         array = &rt_rq->active;
8976         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8977                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8978                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8979         }
8980         /* delimiter for bitsearch: */
8981         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8982
8983 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8984         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8985 #ifdef CONFIG_SMP
8986         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8987 #endif
8988 #endif
8989 #ifdef CONFIG_SMP
8990         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8991         rt_rq->overloaded = 0;
8992         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8993 #endif
8994
8995         rt_rq->rt_time = 0;
8996         rt_rq->rt_throttled = 0;
8997         rt_rq->rt_runtime = 0;
8998         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8999
9000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9001         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9002         rt_rq->rq = rq;
9003 #endif
9004 }
9005
9006 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9007 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9008                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9009                                 struct sched_entity *parent)
9010 {
9011         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9012         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9013         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9014         cfs_rq->tg = tg;
9015         if (add)
9016                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9017
9018         tg->se[cpu] = se;
9019         /* se could be NULL for init_task_group */
9020         if (!se)
9021                 return;
9022
9023         if (!parent)
9024                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9025         else
9026                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9027
9028         se->my_q = cfs_rq;
9029         se->load.weight = tg->shares;
9030         se->load.inv_weight = 0;
9031         se->parent = parent;
9032 }
9033 #endif
9034
9035 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9036 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9037                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9038                 struct sched_rt_entity *parent)
9039 {
9040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9041
9042         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9043         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9044         rt_rq->tg = tg;
9045         rt_rq->rt_se = rt_se;
9046         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9047         if (add)
9048                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9049
9050         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9051         if (!rt_se)
9052                 return;
9053
9054         if (!parent)
9055                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9056         else
9057                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9058
9059         rt_se->my_q = rt_rq;
9060         rt_se->parent = parent;
9061         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9062 }
9063 #endif
9064
9065 void __init sched_init(void)
9066 {
9067         int i, j;
9068         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9069
9070 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9071         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9072 #endif
9073 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9074         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9075 #endif
9076 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9077         alloc_size *= 2;
9078 #endif
9079 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9080         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9081 #endif
9082         /*
9083          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9084          * we use alloc_bootmem().
9085          */
9086         if (alloc_size) {
9087                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
9088
9089 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9090                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9091                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9092
9093                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9094                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9095
9096 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9097                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9098                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9099
9100                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9101                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9102 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9103 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9104 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9105                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9106                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9107
9108                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9109                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9110
9111 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9112                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9113                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9114
9115                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9116                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9117 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9118 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9119 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9120                 for_each_possible_cpu(i) {
9121                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9122                         ptr += cpumask_size();
9123                 }
9124 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9125         }
9126
9127 #ifdef CONFIG_SMP
9128         init_defrootdomain();
9129 #endif
9130
9131         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9132                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9133
9134 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9135         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9136                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9137 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9138         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9139                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9140 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9141 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9142
9143 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9144         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9145         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9146
9147 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9148         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9149         init_task_group.parent = &root_task_group;
9150         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9151 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9152 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9153
9154         for_each_possible_cpu(i) {
9155                 struct rq *rq;
9156
9157                 rq = cpu_rq(i);
9158                 spin_lock_init(&rq->lock);
9159                 rq->nr_running = 0;
9160                 rq->calc_load_active = 0;
9161                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9162                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9163                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9165                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9166                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9167 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9168                 /*
9169                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9170                  *
9171                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9172                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9173                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9174                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9175                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9176                  * (se->load.weight).
9177                  *
9178                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9179                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9180                  * then A0's share of the cpu resource is:
9181                  *
9182                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9183                  *
9184                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9185                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9186                  */
9187                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9188 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9189                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9190                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9191                 /*
9192                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9193                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9194                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9195                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9196                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9197                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9198                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9199                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9200                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9201                  */
9202                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9203                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9204                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9205                                 root_task_group.se[i]);
9206
9207 #endif
9208 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9209
9210                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9211 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9212                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9213 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9214                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9215 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9216                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9217                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9218                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9219                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9220                                 root_task_group.rt_se[i]);
9221 #endif
9222 #endif
9223
9224                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9225                         rq->cpu_load[j] = 0;
9226 #ifdef CONFIG_SMP
9227                 rq->sd = NULL;
9228                 rq->rd = NULL;
9229                 rq->active_balance = 0;
9230                 rq->next_balance = jiffies;
9231                 rq->push_cpu = 0;
9232                 rq->cpu = i;
9233                 rq->online = 0;
9234                 rq->migration_thread = NULL;
9235                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9236                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9237 #endif
9238                 init_rq_hrtick(rq);
9239                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9240         }
9241
9242         set_load_weight(&init_task);
9243
9244 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9245         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9246 #endif
9247
9248 #ifdef CONFIG_SMP
9249         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9250 #endif
9251
9252 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9253         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9254 #endif
9255
9256         /*
9257          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9258          */
9259         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9260         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9261
9262         /*
9263          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9264          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9265          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9266          * when this runqueue becomes "idle".
9267          */
9268         init_idle(current, smp_processor_id());
9269
9270         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9271
9272         /*
9273          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9274          */
9275         current->sched_class = &fair_sched_class;
9276
9277         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9278         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
9279 #ifdef CONFIG_SMP
9280 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9281         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
9282         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask);
9283 #endif
9284         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
9285 #endif /* SMP */
9286
9287         scheduler_running = 1;
9288 }
9289
9290 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9291 void __might_sleep(char *file, int line)
9292 {
9293 #ifdef in_atomic
9294         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9295
9296         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9297                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9298                 return;
9299         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9300                 return;
9301         prev_jiffy = jiffies;
9302
9303         printk(KERN_ERR
9304                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9305                         file, line);
9306         printk(KERN_ERR
9307                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9308                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9309                         current->pid, current->comm);
9310
9311         debug_show_held_locks(current);
9312         if (irqs_disabled())
9313                 print_irqtrace_events(current);
9314         dump_stack();
9315 #endif
9316 }
9317 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9318 #endif
9319
9320 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9321 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9322 {
9323         int on_rq;
9324
9325         update_rq_clock(rq);
9326         on_rq = p->se.on_rq;
9327         if (on_rq)
9328                 deactivate_task(rq, p, 0);
9329         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9330         if (on_rq) {
9331                 activate_task(rq, p, 0);
9332                 resched_task(rq->curr);
9333         }
9334 }
9335
9336 void normalize_rt_tasks(void)
9337 {
9338         struct task_struct *g, *p;
9339         unsigned long flags;
9340         struct rq *rq;
9341
9342         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9343         do_each_thread(g, p) {
9344                 /*
9345                  * Only normalize user tasks:
9346                  */
9347                 if (!p->mm)
9348                         continue;
9349
9350                 p->se.exec_start                = 0;
9351 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9352                 p->se.wait_start                = 0;
9353                 p->se.sleep_start               = 0;
9354                 p->se.block_start               = 0;
9355 #endif
9356
9357                 if (!rt_task(p)) {
9358                         /*
9359                          * Renice negative nice level userspace
9360                          * tasks back to 0:
9361                          */
9362                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9363                                 set_user_nice(p, 0);
9364                         continue;
9365                 }
9366
9367                 spin_lock(&p->pi_lock);
9368                 rq = __task_rq_lock(p);
9369
9370                 normalize_task(rq, p);
9371
9372                 __task_rq_unlock(rq);
9373                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9374         } while_each_thread(g, p);
9375
9376         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9377 }
9378
9379 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9380
9381 #ifdef CONFIG_IA64
9382 /*
9383  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9384  *
9385  * They can only be called when the whole system has been
9386  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9387  * activity can take place. Using them for anything else would
9388  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9389  * under any other configuration.
9390  */
9391
9392 /**
9393  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9394  * @cpu: the processor in question.
9395  *
9396  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9397  */
9398 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9399 {
9400         return cpu_curr(cpu);
9401 }
9402
9403 /**
9404  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9405  * @cpu: the processor in question.
9406  * @p: the task pointer to set.
9407  *
9408  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9409  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9410  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9411  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9412  * and caller must save the original value of the current task (see
9413  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9414  * re-starting the system.
9415  *
9416  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9417  */
9418 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9419 {
9420         cpu_curr(cpu) = p;
9421 }
9422
9423 #endif
9424
9425 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9426 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9427 {
9428         int i;
9429
9430         for_each_possible_cpu(i) {
9431                 if (tg->cfs_rq)
9432                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9433                 if (tg->se)
9434                         kfree(tg->se[i]);
9435         }
9436
9437         kfree(tg->cfs_rq);
9438         kfree(tg->se);
9439 }
9440
9441 static
9442 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9443 {
9444         struct cfs_rq *cfs_rq;
9445         struct sched_entity *se;
9446         struct rq *rq;
9447         int i;
9448
9449         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9450         if (!tg->cfs_rq)
9451                 goto err;
9452         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9453         if (!tg->se)
9454                 goto err;
9455
9456         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9457
9458         for_each_possible_cpu(i) {
9459                 rq = cpu_rq(i);
9460
9461                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9462                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9463                 if (!cfs_rq)
9464                         goto err;
9465
9466                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9467                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9468                 if (!se)
9469                         goto err;
9470
9471                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9472         }
9473
9474         return 1;
9475
9476  err:
9477         return 0;
9478 }
9479
9480 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9481 {
9482         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9483                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9484 }
9485
9486 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9487 {
9488         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9489 }
9490 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9491 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9492 {
9493 }
9494
9495 static inline
9496 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9497 {
9498         return 1;
9499 }
9500
9501 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9502 {
9503 }
9504
9505 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9506 {
9507 }
9508 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9509
9510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9511 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9512 {
9513         int i;
9514
9515         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9516
9517         for_each_possible_cpu(i) {
9518                 if (tg->rt_rq)
9519                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9520                 if (tg->rt_se)
9521                         kfree(tg->rt_se[i]);
9522         }
9523
9524         kfree(tg->rt_rq);
9525         kfree(tg->rt_se);
9526 }
9527
9528 static
9529 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9530 {
9531         struct rt_rq *rt_rq;
9532         struct sched_rt_entity *rt_se;
9533         struct rq *rq;
9534         int i;
9535
9536         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9537         if (!tg->rt_rq)
9538                 goto err;
9539         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9540         if (!tg->rt_se)
9541                 goto err;
9542
9543         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9544                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9545
9546         for_each_possible_cpu(i) {
9547                 rq = cpu_rq(i);
9548
9549                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9550                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9551                 if (!rt_rq)
9552                         goto err;
9553
9554                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9555                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9556                 if (!rt_se)
9557                         goto err;
9558
9559                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9560         }
9561
9562         return 1;
9563
9564  err:
9565         return 0;
9566 }
9567
9568 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9569 {
9570         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9571                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9572 }
9573
9574 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9575 {
9576         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9577 }
9578 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9579 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9580 {
9581 }
9582
9583 static inline
9584 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9585 {
9586         return 1;
9587 }
9588
9589 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9590 {
9591 }
9592
9593 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9594 {
9595 }
9596 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9597
9598 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9599 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9600 {
9601         free_fair_sched_group(tg);
9602         free_rt_sched_group(tg);
9603         kfree(tg);
9604 }
9605
9606 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9607 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9608 {
9609         struct task_group *tg;
9610         unsigned long flags;
9611         int i;
9612
9613         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9614         if (!tg)
9615                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9616
9617         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9618                 goto err;
9619
9620         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9621                 goto err;
9622
9623         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9624         for_each_possible_cpu(i) {
9625                 register_fair_sched_group(tg, i);
9626                 register_rt_sched_group(tg, i);
9627         }
9628         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9629
9630         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9631
9632         tg->parent = parent;
9633         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9634         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9635         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9636
9637         return tg;
9638
9639 err:
9640         free_sched_group(tg);
9641         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9642 }
9643
9644 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9645 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9646 {
9647         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9648         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9649 }
9650
9651 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9652 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9653 {
9654         unsigned long flags;
9655         int i;
9656
9657         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9658         for_each_possible_cpu(i) {
9659                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9660                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9661         }
9662         list_del_rcu(&tg->list);
9663         list_del_rcu(&tg->siblings);
9664         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9665
9666         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9667         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9668 }
9669
9670 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9671  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9672  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9673  *      reflect its new group.
9674  */
9675 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9676 {
9677         int on_rq, running;
9678         unsigned long flags;
9679         struct rq *rq;
9680
9681         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9682
9683         update_rq_clock(rq);
9684
9685         running = task_current(rq, tsk);
9686         on_rq = tsk->se.on_rq;
9687
9688         if (on_rq)
9689                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9690         if (unlikely(running))
9691                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9692
9693         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9694
9695 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9696         if (tsk->sched_class->moved_group)
9697                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9698 #endif
9699
9700         if (unlikely(running))
9701                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9702         if (on_rq)
9703                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9704
9705         task_rq_unlock(rq, &flags);
9706 }
9707 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9708
9709 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9710 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9711 {
9712         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9713         int on_rq;
9714
9715         on_rq = se->on_rq;
9716         if (on_rq)
9717                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9718
9719         se->load.weight = shares;
9720         se->load.inv_weight = 0;
9721
9722         if (on_rq)
9723                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9724 }
9725
9726 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9727 {
9728         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9729         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9730         unsigned long flags;
9731
9732         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9733         __set_se_shares(se, shares);
9734         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9735 }
9736
9737 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9738
9739 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9740 {
9741         int i;
9742         unsigned long flags;
9743
9744         /*
9745          * We can't change the weight of the root cgroup.
9746          */
9747         if (!tg->se[0])
9748                 return -EINVAL;
9749
9750         if (shares < MIN_SHARES)
9751                 shares = MIN_SHARES;
9752         else if (shares > MAX_SHARES)
9753                 shares = MAX_SHARES;
9754
9755         mutex_lock(&shares_mutex);
9756         if (tg->shares == shares)
9757                 goto done;
9758
9759         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9760         for_each_possible_cpu(i)
9761                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9762         list_del_rcu(&tg->siblings);
9763         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9764
9765         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9766         synchronize_sched();
9767
9768         /*
9769          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9770          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9771          */
9772         tg->shares = shares;
9773         for_each_possible_cpu(i) {
9774                 /*
9775                  * force a rebalance
9776                  */
9777                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9778                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9779         }
9780
9781         /*
9782          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9783          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9784          */
9785         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9786         for_each_possible_cpu(i)
9787                 register_fair_sched_group(tg, i);
9788         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9789         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9790 done:
9791         mutex_unlock(&shares_mutex);
9792         return 0;
9793 }
9794
9795 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9796 {
9797         return tg->shares;
9798 }
9799 #endif
9800
9801 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9802 /*
9803  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9804  */
9805 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9806
9807 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9808 {
9809         if (runtime == RUNTIME_INF)
9810                 return 1ULL << 20;
9811
9812         return div64_u64(runtime << 20, period);
9813 }
9814
9815 /* Must be called with tasklist_lock held */
9816 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9817 {
9818         struct task_struct *g, *p;
9819
9820         do_each_thread(g, p) {
9821                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9822                         return 1;
9823         } while_each_thread(g, p);
9824
9825         return 0;
9826 }
9827
9828 struct rt_schedulable_data {
9829         struct task_group *tg;
9830         u64 rt_period;
9831         u64 rt_runtime;
9832 };
9833
9834 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9835 {
9836         struct rt_schedulable_data *d = data;
9837         struct task_group *child;
9838         unsigned long total, sum = 0;
9839         u64 period, runtime;
9840
9841         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9842         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9843
9844         if (tg == d->tg) {
9845                 period = d->rt_period;
9846                 runtime = d->rt_runtime;
9847         }
9848
9849 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9850         if (tg == &root_task_group) {
9851                 period = global_rt_period();
9852                 runtime = global_rt_runtime();
9853         }
9854 #endif
9855
9856         /*
9857          * Cannot have more runtime than the period.
9858          */
9859         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9860                 return -EINVAL;
9861
9862         /*
9863          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9864          */
9865         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9866                 return -EBUSY;
9867
9868         total = to_ratio(period, runtime);
9869
9870         /*
9871          * Nobody can have more than the global setting allows.
9872          */
9873         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9874                 return -EINVAL;
9875
9876         /*
9877          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9878          */
9879         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9880                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9881                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9882
9883                 if (child == d->tg) {
9884                         period = d->rt_period;
9885                         runtime = d->rt_runtime;
9886                 }
9887
9888                 sum += to_ratio(period, runtime);
9889         }
9890
9891         if (sum > total)
9892                 return -EINVAL;
9893
9894         return 0;
9895 }
9896
9897 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9898 {
9899         struct rt_schedulable_data data = {
9900                 .tg = tg,
9901                 .rt_period = period,
9902                 .rt_runtime = runtime,
9903         };
9904
9905         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9906 }
9907
9908 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9909                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9910 {
9911         int i, err = 0;
9912
9913         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9914         read_lock(&tasklist_lock);
9915         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9916         if (err)
9917                 goto unlock;
9918
9919         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9920         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9921         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9922
9923         for_each_possible_cpu(i) {
9924                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9925
9926                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9927                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9928                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9929         }
9930         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9931  unlock:
9932         read_unlock(&tasklist_lock);
9933         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9934
9935         return err;
9936 }
9937
9938 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9939 {
9940         u64 rt_runtime, rt_period;
9941
9942         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9943         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9944         if (rt_runtime_us < 0)
9945                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9946
9947         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9948 }
9949
9950 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9951 {
9952         u64 rt_runtime_us;
9953
9954         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9955                 return -1;
9956
9957         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9958         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9959         return rt_runtime_us;
9960 }
9961
9962 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9963 {
9964         u64 rt_runtime, rt_period;
9965
9966         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9967         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9968
9969         if (rt_period == 0)
9970                 return -EINVAL;
9971
9972         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9973 }
9974
9975 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9976 {
9977         u64 rt_period_us;
9978
9979         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9980         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9981         return rt_period_us;
9982 }
9983
9984 static int sched_rt_global_constraints(void)
9985 {
9986         u64 runtime, period;
9987         int ret = 0;
9988
9989         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9990                 return -EINVAL;
9991
9992         runtime = global_rt_runtime();
9993         period = global_rt_period();
9994
9995         /*
9996          * Sanity check on the sysctl variables.
9997          */
9998         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9999                 return -EINVAL;
10000
10001         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10002         read_lock(&tasklist_lock);
10003         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10004         read_unlock(&tasklist_lock);
10005         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10006
10007         return ret;
10008 }
10009
10010 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10011 {
10012         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10013         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10014                 return 0;
10015
10016         return 1;
10017 }
10018
10019 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10020 static int sched_rt_global_constraints(void)
10021 {
10022         unsigned long flags;
10023         int i;
10024
10025         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10026                 return -EINVAL;
10027
10028         /*
10029          * There's always some RT tasks in the root group
10030          * -- migration, kstopmachine etc..
10031          */
10032         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10033                 return -EBUSY;
10034
10035         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10036         for_each_possible_cpu(i) {
10037                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10038
10039                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10040                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10041                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10042         }
10043         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10044
10045         return 0;
10046 }
10047 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10048
10049 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10050                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10051                 loff_t *ppos)
10052 {
10053         int ret;
10054         int old_period, old_runtime;
10055         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10056
10057         mutex_lock(&mutex);
10058         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10059         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10060
10061         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10062
10063         if (!ret && write) {
10064                 ret = sched_rt_global_constraints();
10065                 if (ret) {
10066                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10067                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10068                 } else {
10069                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10070                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10071                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10072                 }
10073         }
10074         mutex_unlock(&mutex);
10075
10076         return ret;
10077 }
10078
10079 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10080
10081 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10082 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10083 {
10084         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10085                             struct task_group, css);
10086 }
10087
10088 static struct cgroup_subsys_state *
10089 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10090 {
10091         struct task_group *tg, *parent;
10092
10093         if (!cgrp->parent) {
10094                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10095                 return &init_task_group.css;
10096         }
10097
10098         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10099         tg = sched_create_group(parent);
10100         if (IS_ERR(tg))
10101                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10102
10103         return &tg->css;
10104 }
10105
10106 static void
10107 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10108 {
10109         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10110
10111         sched_destroy_group(tg);
10112 }
10113
10114 static int
10115 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10116                       struct task_struct *tsk)
10117 {
10118 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10119         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10120                 return -EINVAL;
10121 #else
10122         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10123         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10124                 return -EINVAL;
10125 #endif
10126
10127         return 0;
10128 }
10129
10130 static void
10131 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10132                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10133 {
10134         sched_move_task(tsk);
10135 }
10136
10137 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10138 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10139                                 u64 shareval)
10140 {
10141         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10142 }
10143
10144 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10145 {
10146         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10147
10148         return (u64) tg->shares;
10149 }
10150 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10151
10152 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10153 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10154                                 s64 val)
10155 {
10156         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10157 }
10158
10159 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10160 {
10161         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10162 }
10163
10164 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10165                 u64 rt_period_us)
10166 {
10167         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10168 }
10169
10170 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10171 {
10172         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10173 }
10174 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10175
10176 static struct cftype cpu_files[] = {
10177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10178         {
10179                 .name = "shares",
10180                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10181                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10182         },
10183 #endif
10184 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10185         {
10186                 .name = "rt_runtime_us",
10187                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10188                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10189         },
10190         {
10191                 .name = "rt_period_us",
10192                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10193                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10194         },
10195 #endif
10196 };
10197
10198 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10199 {
10200         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10201 }
10202
10203 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10204         .name           = "cpu",
10205         .create         = cpu_cgroup_create,
10206         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10207         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10208         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10209         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10210         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10211         .early_init     = 1,
10212 };
10213
10214 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10215
10216 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10217
10218 /*
10219  * CPU accounting code for task groups.
10220  *
10221  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10222  * (balbir@in.ibm.com).
10223  */
10224
10225 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10226 struct cpuacct {
10227         struct cgroup_subsys_state css;
10228         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10229         u64 *cpuusage;
10230         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10231         struct cpuacct *parent;
10232 };
10233
10234 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10235
10236 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10237 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10238 {
10239         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10240                             struct cpuacct, css);
10241 }
10242
10243 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10244 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10245 {
10246         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10247                             struct cpuacct, css);
10248 }
10249
10250 /* create a new cpu accounting group */
10251 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10252         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10253 {
10254         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10255         int i;
10256
10257         if (!ca)
10258                 goto out;
10259
10260         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10261         if (!ca->cpuusage)
10262                 goto out_free_ca;
10263
10264         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10265                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10266                         goto out_free_counters;
10267
10268         if (cgrp->parent)
10269                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10270
10271         return &ca->css;
10272
10273 out_free_counters:
10274         while (--i >= 0)
10275                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10276         free_percpu(ca->cpuusage);
10277 out_free_ca:
10278         kfree(ca);
10279 out:
10280         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10281 }
10282
10283 /* destroy an existing cpu accounting group */
10284 static void
10285 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10286 {
10287         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10288         int i;
10289
10290         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10291                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10292         free_percpu(ca->cpuusage);
10293         kfree(ca);
10294 }
10295
10296 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10297 {
10298         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10299         u64 data;
10300
10301 #ifndef CONFIG_64BIT
10302         /*
10303          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10304          */
10305         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10306         data = *cpuusage;
10307         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10308 #else
10309         data = *cpuusage;
10310 #endif
10311
10312         return data;
10313 }
10314
10315 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10316 {
10317         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10318
10319 #ifndef CONFIG_64BIT
10320         /*
10321          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10322          */
10323         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10324         *cpuusage = val;
10325         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10326 #else
10327         *cpuusage = val;
10328 #endif
10329 }
10330
10331 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10332 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10333 {
10334         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10335         u64 totalcpuusage = 0;
10336         int i;
10337
10338         for_each_present_cpu(i)
10339                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10340
10341         return totalcpuusage;
10342 }
10343
10344 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10345                                                                 u64 reset)
10346 {
10347         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10348         int err = 0;
10349         int i;
10350
10351         if (reset) {
10352                 err = -EINVAL;
10353                 goto out;
10354         }
10355
10356         for_each_present_cpu(i)
10357                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10358
10359 out:
10360         return err;
10361 }
10362
10363 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10364                                    struct seq_file *m)
10365 {
10366         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10367         u64 percpu;
10368         int i;
10369
10370         for_each_present_cpu(i) {
10371                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10372                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10373         }
10374         seq_printf(m, "\n");
10375         return 0;
10376 }
10377
10378 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10379         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10380         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10381 };
10382
10383 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10384                 struct cgroup_map_cb *cb)
10385 {
10386         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10387         int i;
10388
10389         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10390                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10391                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10392                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10393         }
10394         return 0;
10395 }
10396
10397 static struct cftype files[] = {
10398         {
10399                 .name = "usage",
10400                 .read_u64 = cpuusage_read,
10401                 .write_u64 = cpuusage_write,
10402         },
10403         {
10404                 .name = "usage_percpu",
10405                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10406         },
10407         {
10408                 .name = "stat",
10409                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10410         },
10411 };
10412
10413 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10414 {
10415         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10416 }
10417
10418 /*
10419  * charge this task's execution time to its accounting group.
10420  *
10421  * called with rq->lock held.
10422  */
10423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10424 {
10425         struct cpuacct *ca;
10426         int cpu;
10427
10428         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10429                 return;
10430
10431         cpu = task_cpu(tsk);
10432
10433         rcu_read_lock();
10434
10435         ca = task_ca(tsk);
10436
10437         for (; ca; ca = ca->parent) {
10438                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10439                 *cpuusage += cputime;
10440         }
10441
10442         rcu_read_unlock();
10443 }
10444
10445 /*
10446  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10447  */
10448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10450 {
10451         struct cpuacct *ca;
10452
10453         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10454                 return;
10455
10456         rcu_read_lock();
10457         ca = task_ca(tsk);
10458
10459         do {
10460                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10461                 ca = ca->parent;
10462         } while (ca);
10463         rcu_read_unlock();
10464 }
10465
10466 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10467         .name = "cpuacct",
10468         .create = cpuacct_create,
10469         .destroy = cpuacct_destroy,
10470         .populate = cpuacct_populate,
10471         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10472 };
10473 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */