]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
ad9d39b021f8454bf6b66158796f705d846c0645
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 /*
81  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
82  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
83  * and back.
84  */
85 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
86 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
87 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
88
89 /*
90  * 'User priority' is the nice value converted to something we
91  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
92  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
93  */
94 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
95 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
96 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
97
98 /*
99  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
100  */
101 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
102
103 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
104 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
105
106 /*
107  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
108  *
109  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
110  * Timeslices get refilled after they expire.
111  */
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 /*
115  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
116  */
117 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
118
119 #ifdef CONFIG_SMP
120 /*
121  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
122  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
123  */
124 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
125 {
126         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
127 }
128
129 /*
130  * Each time a sched group cpu_power is changed,
131  * we must compute its reciprocal value
132  */
133 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
134 {
135         sg->__cpu_power += val;
136         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
137 }
138 #endif
139
140 static inline int rt_policy(int policy)
141 {
142         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
143                 return 1;
144         return 0;
145 }
146
147 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
148 {
149         return rt_policy(p->policy);
150 }
151
152 /*
153  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
154  */
155 struct rt_prio_array {
156         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
157         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
158 };
159
160 struct rt_bandwidth {
161         /* nests inside the rq lock: */
162         spinlock_t              rt_runtime_lock;
163         ktime_t                 rt_period;
164         u64                     rt_runtime;
165         struct hrtimer          rt_period_timer;
166 };
167
168 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
169
170 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
171
172 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
173 {
174         struct rt_bandwidth *rt_b =
175                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
176         ktime_t now;
177         int overrun;
178         int idle = 0;
179
180         for (;;) {
181                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
182                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
183
184                 if (!overrun)
185                         break;
186
187                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
188         }
189
190         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
191 }
192
193 static
194 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
195 {
196         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
197         rt_b->rt_runtime = runtime;
198
199         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
200
201         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
202                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
203         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
204         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
205 }
206
207 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
208 {
209         ktime_t now;
210
211         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
212                 return;
213
214         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                 return;
216
217         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
218         for (;;) {
219                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                         break;
221
222                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
223                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
224                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
225                               rt_b->rt_period_timer.expires,
226                               HRTIMER_MODE_ABS);
227         }
228         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229 }
230
231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
232 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
233 {
234         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
235 }
236 #endif
237
238 /*
239  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
240  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
241  */
242 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
243
244 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
245
246 #include <linux/cgroup.h>
247
248 struct cfs_rq;
249
250 static LIST_HEAD(task_groups);
251
252 /* task group related information */
253 struct task_group {
254 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
255         struct cgroup_subsys_state css;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
259         /* schedulable entities of this group on each cpu */
260         struct sched_entity **se;
261         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
262         struct cfs_rq **cfs_rq;
263         unsigned long shares;
264 #endif
265
266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
267         struct sched_rt_entity **rt_se;
268         struct rt_rq **rt_rq;
269
270         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
271 #endif
272
273         struct rcu_head rcu;
274         struct list_head list;
275
276         struct task_group *parent;
277         struct list_head siblings;
278         struct list_head children;
279 };
280
281 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
282
283 /*
284  * Root task group.
285  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
286  *      be a child to this group.
287  */
288 struct task_group root_task_group;
289
290 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
291 /* Default task group's sched entity on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
293 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
295 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
296
297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
299 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
300 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
301 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302 #define root_task_group init_task_group
303 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
304
305 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
306  * a task group's cpu shares.
307  */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
313 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
314 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
316
317 /*
318  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
319  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
320  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
321  * too large, so as the shares value of a task group.
322  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
323  *  limitation from this.)
324  */
325 #define MIN_SHARES      2
326 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
327
328 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
329 #endif
330
331 /* Default task group.
332  *      Every task in system belong to this group at bootup.
333  */
334 struct task_group init_task_group;
335
336 /* return group to which a task belongs */
337 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
338 {
339         struct task_group *tg;
340
341 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
342         tg = p->user->tg;
343 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
344         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
345                                 struct task_group, css);
346 #else
347         tg = &init_task_group;
348 #endif
349         return tg;
350 }
351
352 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
353 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
354 {
355 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
356         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
357         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
358 #endif
359
360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
361         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
362         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
363 #endif
364 }
365
366 #else
367
368 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
369 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
370 {
371         return NULL;
372 }
373
374 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
375
376 /* CFS-related fields in a runqueue */
377 struct cfs_rq {
378         struct load_weight load;
379         unsigned long nr_running;
380
381         u64 exec_clock;
382         u64 min_vruntime;
383         u64 pair_start;
384
385         struct rb_root tasks_timeline;
386         struct rb_node *rb_leftmost;
387
388         struct list_head tasks;
389         struct list_head *balance_iterator;
390
391         /*
392          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
393          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
394          */
395         struct sched_entity *curr, *next;
396
397         unsigned long nr_spread_over;
398
399 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
400         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
401
402         /*
403          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
404          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
405          * (like users, containers etc.)
406          *
407          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
408          * list is used during load balance.
409          */
410         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
411         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414         /*
415          * the part of load.weight contributed by tasks
416          */
417         unsigned long task_weight;
418
419         /*
420          *   h_load = weight * f(tg)
421          *
422          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
423          * this group.
424          */
425         unsigned long h_load;
426
427         /*
428          * this cpu's part of tg->shares
429          */
430         unsigned long shares;
431
432         /*
433          * load.weight at the time we set shares
434          */
435         unsigned long rq_weight;
436 #endif
437 #endif
438 };
439
440 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
441 struct rt_rq {
442         struct rt_prio_array active;
443         unsigned long rt_nr_running;
444 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
446 #endif
447 #ifdef CONFIG_SMP
448         unsigned long rt_nr_migratory;
449         int overloaded;
450 #endif
451         int rt_throttled;
452         u64 rt_time;
453         u64 rt_runtime;
454         /* Nests inside the rq lock: */
455         spinlock_t rt_runtime_lock;
456
457 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         unsigned long rt_nr_boosted;
459
460         struct rq *rq;
461         struct list_head leaf_rt_rq_list;
462         struct task_group *tg;
463         struct sched_rt_entity *rt_se;
464 #endif
465 };
466
467 #ifdef CONFIG_SMP
468
469 /*
470  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
471  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
472  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
473  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
474  * object.
475  *
476  */
477 struct root_domain {
478         atomic_t refcount;
479         cpumask_t span;
480         cpumask_t online;
481
482         /*
483          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
484          * one runnable RT task.
485          */
486         cpumask_t rto_mask;
487         atomic_t rto_count;
488 #ifdef CONFIG_SMP
489         struct cpupri cpupri;
490 #endif
491 };
492
493 /*
494  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
495  * members (mimicking the global state we have today).
496  */
497 static struct root_domain def_root_domain;
498
499 #endif
500
501 /*
502  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
503  *
504  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
505  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
506  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
507  */
508 struct rq {
509         /* runqueue lock: */
510         spinlock_t lock;
511
512         /*
513          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
514          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
515          */
516         unsigned long nr_running;
517         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
518         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
519         unsigned char idle_at_tick;
520 #ifdef CONFIG_NO_HZ
521         unsigned long last_tick_seen;
522         unsigned char in_nohz_recently;
523 #endif
524         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
525         struct load_weight load;
526         unsigned long nr_load_updates;
527         u64 nr_switches;
528
529         struct cfs_rq cfs;
530         struct rt_rq rt;
531
532 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
533         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
534         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
535 #endif
536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
537         struct list_head leaf_rt_rq_list;
538 #endif
539
540         /*
541          * This is part of a global counter where only the total sum
542          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
543          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
544          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
545          */
546         unsigned long nr_uninterruptible;
547
548         struct task_struct *curr, *idle;
549         unsigned long next_balance;
550         struct mm_struct *prev_mm;
551
552         u64 clock;
553
554         atomic_t nr_iowait;
555
556 #ifdef CONFIG_SMP
557         struct root_domain *rd;
558         struct sched_domain *sd;
559
560         /* For active balancing */
561         int active_balance;
562         int push_cpu;
563         /* cpu of this runqueue: */
564         int cpu;
565         int online;
566
567         unsigned long avg_load_per_task;
568
569         struct task_struct *migration_thread;
570         struct list_head migration_queue;
571 #endif
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         int hrtick_csd_pending;
576         struct call_single_data hrtick_csd;
577 #endif
578         struct hrtimer hrtick_timer;
579 #endif
580
581 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
582         /* latency stats */
583         struct sched_info rq_sched_info;
584
585         /* sys_sched_yield() stats */
586         unsigned int yld_exp_empty;
587         unsigned int yld_act_empty;
588         unsigned int yld_both_empty;
589         unsigned int yld_count;
590
591         /* schedule() stats */
592         unsigned int sched_switch;
593         unsigned int sched_count;
594         unsigned int sched_goidle;
595
596         /* try_to_wake_up() stats */
597         unsigned int ttwu_count;
598         unsigned int ttwu_local;
599
600         /* BKL stats */
601         unsigned int bkl_count;
602 #endif
603 };
604
605 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
606
607 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
608 {
609         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
610 }
611
612 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
613 {
614 #ifdef CONFIG_SMP
615         return rq->cpu;
616 #else
617         return 0;
618 #endif
619 }
620
621 /*
622  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
623  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
624  *
625  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
626  * preempt-disabled sections.
627  */
628 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
629         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
630
631 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
632 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
633 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
634 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
635
636 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
637 {
638         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
639 }
640
641 /*
642  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
643  */
644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
645 # define const_debug __read_mostly
646 #else
647 # define const_debug static const
648 #endif
649
650 /**
651  * runqueue_is_locked
652  *
653  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
654  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
655  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
656  */
657 int runqueue_is_locked(void)
658 {
659         int cpu = get_cpu();
660         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
661         int ret;
662
663         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
664         put_cpu();
665         return ret;
666 }
667
668 /*
669  * Debugging: various feature bits
670  */
671
672 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
673         __SCHED_FEAT_##name ,
674
675 enum {
676 #include "sched_features.h"
677 };
678
679 #undef SCHED_FEAT
680
681 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
682         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
683
684 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
685 #include "sched_features.h"
686         0;
687
688 #undef SCHED_FEAT
689
690 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
691 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
692         #name ,
693
694 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
695 #include "sched_features.h"
696         NULL
697 };
698
699 #undef SCHED_FEAT
700
701 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
702 {
703         filp->private_data = inode->i_private;
704         return 0;
705 }
706
707 static ssize_t
708 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
709                 size_t cnt, loff_t *ppos)
710 {
711         char *buf;
712         int r = 0;
713         int len = 0;
714         int i;
715
716         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
717                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
718                 len += 4;
719         }
720
721         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
722         if (!buf)
723                 return -ENOMEM;
724
725         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
726                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
727                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
728                 else
729                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731
732         r += sprintf(buf + r, "\n");
733         WARN_ON(r >= len + 2);
734
735         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
736
737         kfree(buf);
738
739         return r;
740 }
741
742 static ssize_t
743 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
744                 size_t cnt, loff_t *ppos)
745 {
746         char buf[64];
747         char *cmp = buf;
748         int neg = 0;
749         int i;
750
751         if (cnt > 63)
752                 cnt = 63;
753
754         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
755                 return -EFAULT;
756
757         buf[cnt] = 0;
758
759         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
760                 neg = 1;
761                 cmp += 3;
762         }
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
766
767                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
768                         if (neg)
769                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
770                         else
771                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
772                         break;
773                 }
774         }
775
776         if (!sched_feat_names[i])
777                 return -EINVAL;
778
779         filp->f_pos += cnt;
780
781         return cnt;
782 }
783
784 static struct file_operations sched_feat_fops = {
785         .open   = sched_feat_open,
786         .read   = sched_feat_read,
787         .write  = sched_feat_write,
788 };
789
790 static __init int sched_init_debug(void)
791 {
792         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
793                         &sched_feat_fops);
794
795         return 0;
796 }
797 late_initcall(sched_init_debug);
798
799 #endif
800
801 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
802
803 /*
804  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
805  * Limited because this is done with IRQs disabled.
806  */
807 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
808
809 /*
810  * ratelimit for updating the group shares.
811  * default: 0.25ms
812  */
813 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
814
815 /*
816  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
817  * default: 1s
818  */
819 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
820
821 static __read_mostly int scheduler_running;
822
823 /*
824  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
825  * default: 0.95s
826  */
827 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
828
829 static inline u64 global_rt_period(void)
830 {
831         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 static inline u64 global_rt_runtime(void)
835 {
836         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
837                 return RUNTIME_INF;
838
839         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
840 }
841
842 #ifndef prepare_arch_switch
843 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
844 #endif
845 #ifndef finish_arch_switch
846 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
847 #endif
848
849 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
850 {
851         return rq->curr == p;
852 }
853
854 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
855 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return task_current(rq, p);
858 }
859
860 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
861 {
862 }
863
864 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
865 {
866 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
867         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
868         rq->lock.owner = current;
869 #endif
870         /*
871          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
872          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
873          * prev into current:
874          */
875         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
876
877         spin_unlock_irq(&rq->lock);
878 }
879
880 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
881 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
882 {
883 #ifdef CONFIG_SMP
884         return p->oncpu;
885 #else
886         return task_current(rq, p);
887 #endif
888 }
889
890 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
891 {
892 #ifdef CONFIG_SMP
893         /*
894          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
895          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
896          * here.
897          */
898         next->oncpu = 1;
899 #endif
900 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
901         spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 #else
903         spin_unlock(&rq->lock);
904 #endif
905 }
906
907 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
908 {
909 #ifdef CONFIG_SMP
910         /*
911          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
912          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
913          * finished.
914          */
915         smp_wmb();
916         prev->oncpu = 0;
917 #endif
918 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         local_irq_enable();
920 #endif
921 }
922 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
923
924 /*
925  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
926  * Must be called interrupts disabled.
927  */
928 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
929         __acquires(rq->lock)
930 {
931         for (;;) {
932                 struct rq *rq = task_rq(p);
933                 spin_lock(&rq->lock);
934                 if (likely(rq == task_rq(p)))
935                         return rq;
936                 spin_unlock(&rq->lock);
937         }
938 }
939
940 /*
941  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
942  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
943  * explicitly disabling preemption.
944  */
945 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         struct rq *rq;
949
950         for (;;) {
951                 local_irq_save(*flags);
952                 rq = task_rq(p);
953                 spin_lock(&rq->lock);
954                 if (likely(rq == task_rq(p)))
955                         return rq;
956                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
957         }
958 }
959
960 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
961         __releases(rq->lock)
962 {
963         spin_unlock(&rq->lock);
964 }
965
966 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
970 }
971
972 /*
973  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
974  */
975 static struct rq *this_rq_lock(void)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         struct rq *rq;
979
980         local_irq_disable();
981         rq = this_rq();
982         spin_lock(&rq->lock);
983
984         return rq;
985 }
986
987 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
988 /*
989  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
990  *
991  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
992  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
993  * reschedule event.
994  *
995  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
996  * rq->lock.
997  */
998
999 /*
1000  * Use hrtick when:
1001  *  - enabled by features
1002  *  - hrtimer is actually high res
1003  */
1004 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1005 {
1006         if (!sched_feat(HRTICK))
1007                 return 0;
1008         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1009                 return 0;
1010         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1011 }
1012
1013 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1014 {
1015         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1016                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * High-resolution timer tick.
1021  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1022  */
1023 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1024 {
1025         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1026
1027         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1028
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030         update_rq_clock(rq);
1031         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1032         spin_unlock(&rq->lock);
1033
1034         return HRTIMER_NORESTART;
1035 }
1036
1037 #ifdef CONFIG_SMP
1038 /*
1039  * called from hardirq (IPI) context
1040  */
1041 static void __hrtick_start(void *arg)
1042 {
1043         struct rq *rq = arg;
1044
1045         spin_lock(&rq->lock);
1046         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1047         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1048         spin_unlock(&rq->lock);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Called to set the hrtick timer state.
1053  *
1054  * called with rq->lock held and irqs disabled
1055  */
1056 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1057 {
1058         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1059         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1060
1061         timer->expires = time;
1062
1063         if (rq == this_rq()) {
1064                 hrtimer_restart(timer);
1065         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1066                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1067                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1068         }
1069 }
1070
1071 static int
1072 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1073 {
1074         int cpu = (int)(long)hcpu;
1075
1076         switch (action) {
1077         case CPU_UP_CANCELED:
1078         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1079         case CPU_DOWN_PREPARE:
1080         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1081         case CPU_DEAD:
1082         case CPU_DEAD_FROZEN:
1083                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1084                 return NOTIFY_OK;
1085         }
1086
1087         return NOTIFY_DONE;
1088 }
1089
1090 static void init_hrtick(void)
1091 {
1092         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1093 }
1094 #else
1095 /*
1096  * Called to set the hrtick timer state.
1097  *
1098  * called with rq->lock held and irqs disabled
1099  */
1100 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1101 {
1102         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1103 }
1104
1105 static void init_hrtick(void)
1106 {
1107 }
1108 #endif /* CONFIG_SMP */
1109
1110 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1111 {
1112 #ifdef CONFIG_SMP
1113         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1114
1115         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1116         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1117         rq->hrtick_csd.info = rq;
1118 #endif
1119
1120         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1121         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1122         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1123 }
1124 #else
1125 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1126 {
1127 }
1128
1129 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif
1137
1138 /*
1139  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1140  *
1141  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1142  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1143  * the target CPU.
1144  */
1145 #ifdef CONFIG_SMP
1146
1147 #ifndef tsk_is_polling
1148 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1149 #endif
1150
1151 static void resched_task(struct task_struct *p)
1152 {
1153         int cpu;
1154
1155         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1156
1157         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1158                 return;
1159
1160         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1161
1162         cpu = task_cpu(p);
1163         if (cpu == smp_processor_id())
1164                 return;
1165
1166         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1167         smp_mb();
1168         if (!tsk_is_polling(p))
1169                 smp_send_reschedule(cpu);
1170 }
1171
1172 static void resched_cpu(int cpu)
1173 {
1174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1175         unsigned long flags;
1176
1177         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1178                 return;
1179         resched_task(cpu_curr(cpu));
1180         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1181 }
1182
1183 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1184 /*
1185  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1186  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1187  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1188  * idle system the next event might even be infinite time into the
1189  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1190  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1191  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1192  * wheel for the next timer event.
1193  */
1194 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1195 {
1196         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1197
1198         if (cpu == smp_processor_id())
1199                 return;
1200
1201         /*
1202          * This is safe, as this function is called with the timer
1203          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1204          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1205          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1206          * timer into account automatically.
1207          */
1208         if (rq->curr != rq->idle)
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1213          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1214          * idle task through an additional NOOP schedule()
1215          */
1216         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1217
1218         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1219         smp_mb();
1220         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1221                 smp_send_reschedule(cpu);
1222 }
1223 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1224
1225 #else /* !CONFIG_SMP */
1226 static void resched_task(struct task_struct *p)
1227 {
1228         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1229         set_tsk_need_resched(p);
1230 }
1231 #endif /* CONFIG_SMP */
1232
1233 #if BITS_PER_LONG == 32
1234 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1235 #else
1236 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1237 #endif
1238
1239 #define WMULT_SHIFT     32
1240
1241 /*
1242  * Shift right and round:
1243  */
1244 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1245
1246 /*
1247  * delta *= weight / lw
1248  */
1249 static unsigned long
1250 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1251                 struct load_weight *lw)
1252 {
1253         u64 tmp;
1254
1255         if (!lw->inv_weight) {
1256                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1257                         lw->inv_weight = 1;
1258                 else
1259                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1260                                 / (lw->weight+1);
1261         }
1262
1263         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1264         /*
1265          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1266          */
1267         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1268                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1269                         WMULT_SHIFT/2);
1270         else
1271                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1272
1273         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1274 }
1275
1276 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1277 {
1278         lw->weight += inc;
1279         lw->inv_weight = 0;
1280 }
1281
1282 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1283 {
1284         lw->weight -= dec;
1285         lw->inv_weight = 0;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1290  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1291  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1292  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1293  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1294  * slice expiry etc.
1295  */
1296
1297 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1298 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1299
1300 /*
1301  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1302  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1303  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1304  * that remained on nice 0.
1305  *
1306  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1307  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1308  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1309  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1310  * the relative distance between them is ~25%.)
1311  */
1312 static const int prio_to_weight[40] = {
1313  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1314  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1315  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1316  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1317  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1318  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1319  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1320  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1321 };
1322
1323 /*
1324  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1325  *
1326  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1327  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1328  * into multiplications:
1329  */
1330 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1331  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1332  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1333  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1334  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1335  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1336  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1337  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1338  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1339 };
1340
1341 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1342
1343 /*
1344  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1345  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1346  * structures to the load-balancing proper:
1347  */
1348 struct rq_iterator {
1349         void *arg;
1350         struct task_struct *(*start)(void *);
1351         struct task_struct *(*next)(void *);
1352 };
1353
1354 #ifdef CONFIG_SMP
1355 static unsigned long
1356 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1357               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1358               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1359               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1360
1361 static int
1362 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1363                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1364                    struct rq_iterator *iterator);
1365 #endif
1366
1367 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1368 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1369 #else
1370 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1371 #endif
1372
1373 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1374 {
1375         update_load_add(&rq->load, load);
1376 }
1377
1378 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1379 {
1380         update_load_sub(&rq->load, load);
1381 }
1382
1383 #ifdef CONFIG_SMP
1384 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1385 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1386 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1387
1388 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1389 {
1390         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1391
1392         if (rq->nr_running)
1393                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1394
1395         return rq->avg_load_per_task;
1396 }
1397
1398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1399
1400 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1401
1402 /*
1403  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1404  * leaving it for the final time.
1405  */
1406 static void
1407 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1408 {
1409         struct task_group *parent, *child;
1410
1411         rcu_read_lock();
1412         parent = &root_task_group;
1413 down:
1414         (*down)(parent, cpu, sd);
1415         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1416                 parent = child;
1417                 goto down;
1418
1419 up:
1420                 continue;
1421         }
1422         (*up)(parent, cpu, sd);
1423
1424         child = parent;
1425         parent = parent->parent;
1426         if (parent)
1427                 goto up;
1428         rcu_read_unlock();
1429 }
1430
1431 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1432
1433 /*
1434  * Calculate and set the cpu's group shares.
1435  */
1436 static void
1437 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1438                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1439 {
1440         int boost = 0;
1441         unsigned long shares;
1442         unsigned long rq_weight;
1443
1444         if (!tg->se[cpu])
1445                 return;
1446
1447         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1448
1449         /*
1450          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1451          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1452          * get delayed by group starvation.
1453          */
1454         if (!rq_weight) {
1455                 boost = 1;
1456                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1457         }
1458
1459         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1460                 rq_weight = sd_rq_weight;
1461
1462         /*
1463          *           \Sum shares * rq_weight
1464          * shares =  -----------------------
1465          *               \Sum rq_weight
1466          *
1467          */
1468         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1469
1470         /*
1471          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1472          */
1473         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1474         tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1475
1476         if (shares < MIN_SHARES)
1477                 shares = MIN_SHARES;
1478         else if (shares > MAX_SHARES)
1479                 shares = MAX_SHARES;
1480
1481         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1486  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1487  * parent group depends on the shares of its child groups.
1488  */
1489 static void
1490 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1491 {
1492         unsigned long rq_weight = 0;
1493         unsigned long shares = 0;
1494         int i;
1495
1496         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1497                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1498                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1499         }
1500
1501         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1502                 shares = tg->shares;
1503
1504         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1505                 shares = tg->shares;
1506
1507         if (!rq_weight)
1508                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1509
1510         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1511                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1512                 unsigned long flags;
1513
1514                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1515                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1516                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1517         }
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1522  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1523  * group is a fraction of its parents load.
1524  */
1525 static void
1526 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1527 {
1528         unsigned long load;
1529
1530         if (!tg->parent) {
1531                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1532         } else {
1533                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1534                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1535                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1536         }
1537
1538         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1539 }
1540
1541 static void
1542 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1543 {
1544 }
1545
1546 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1547 {
1548         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1549         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1550
1551         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1552                 sd->last_update = now;
1553                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1554         }
1555 }
1556
1557 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1558 {
1559         spin_unlock(&rq->lock);
1560         update_shares(sd);
1561         spin_lock(&rq->lock);
1562 }
1563
1564 static void update_h_load(int cpu)
1565 {
1566         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1567 }
1568
1569 #else
1570
1571 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1572 {
1573 }
1574
1575 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1576 {
1577 }
1578
1579 #endif
1580
1581 #endif
1582
1583 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1584 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1585 {
1586 #ifdef CONFIG_SMP
1587         cfs_rq->shares = shares;
1588 #endif
1589 }
1590 #endif
1591
1592 #include "sched_stats.h"
1593 #include "sched_idletask.c"
1594 #include "sched_fair.c"
1595 #include "sched_rt.c"
1596 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1597 # include "sched_debug.c"
1598 #endif
1599
1600 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1601 #define for_each_class(class) \
1602    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1603
1604 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1605 {
1606         rq->nr_running++;
1607 }
1608
1609 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1610 {
1611         rq->nr_running--;
1612 }
1613
1614 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1615 {
1616         if (task_has_rt_policy(p)) {
1617                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1618                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1619                 return;
1620         }
1621
1622         /*
1623          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1624          */
1625         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1626                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1627                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1628                 return;
1629         }
1630
1631         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1632         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1633 }
1634
1635 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1636 {
1637         s64 diff = sample - *avg;
1638         *avg += diff >> 3;
1639 }
1640
1641 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1642 {
1643         sched_info_queued(p);
1644         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1645         p->se.on_rq = 1;
1646 }
1647
1648 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1649 {
1650         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1651                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1652                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1653                 p->se.last_wakeup = 0;
1654         }
1655
1656         sched_info_dequeued(p);
1657         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1658         p->se.on_rq = 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1663  */
1664 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1665 {
1666         return p->static_prio;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1671  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1672  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1673  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1674  * estimator recalculates.
1675  */
1676 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1677 {
1678         int prio;
1679
1680         if (task_has_rt_policy(p))
1681                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1682         else
1683                 prio = __normal_prio(p);
1684         return prio;
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1689  * taken into account by the scheduler. This value might
1690  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1691  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1692  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1693  */
1694 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1695 {
1696         p->normal_prio = normal_prio(p);
1697         /*
1698          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1699          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1700          * to the normal priority:
1701          */
1702         if (!rt_prio(p->prio))
1703                 return p->normal_prio;
1704         return p->prio;
1705 }
1706
1707 /*
1708  * activate_task - move a task to the runqueue.
1709  */
1710 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1711 {
1712         if (task_contributes_to_load(p))
1713                 rq->nr_uninterruptible--;
1714
1715         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1716         inc_nr_running(rq);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1721  */
1722 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1723 {
1724         if (task_contributes_to_load(p))
1725                 rq->nr_uninterruptible++;
1726
1727         dequeue_task(rq, p, sleep);
1728         dec_nr_running(rq);
1729 }
1730
1731 /**
1732  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1733  * @p: the task in question.
1734  */
1735 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1736 {
1737         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1738 }
1739
1740 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1741 {
1742         set_task_rq(p, cpu);
1743 #ifdef CONFIG_SMP
1744         /*
1745          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1746          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1747          * per-task data have been completed by this moment.
1748          */
1749         smp_wmb();
1750         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1751 #endif
1752 }
1753
1754 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1755                                        const struct sched_class *prev_class,
1756                                        int oldprio, int running)
1757 {
1758         if (prev_class != p->sched_class) {
1759                 if (prev_class->switched_from)
1760                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1761                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1762         } else
1763                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1764 }
1765
1766 #ifdef CONFIG_SMP
1767
1768 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1769 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1770 {
1771         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Is this task likely cache-hot:
1776  */
1777 static int
1778 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1779 {
1780         s64 delta;
1781
1782         /*
1783          * Buddy candidates are cache hot:
1784          */
1785         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1786                 return 1;
1787
1788         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1789                 return 0;
1790
1791         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1792                 return 1;
1793         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1794                 return 0;
1795
1796         delta = now - p->se.exec_start;
1797
1798         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1799 }
1800
1801
1802 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1803 {
1804         int old_cpu = task_cpu(p);
1805         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1806         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1807                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1808         u64 clock_offset;
1809
1810         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1811
1812 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1813         if (p->se.wait_start)
1814                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1815         if (p->se.sleep_start)
1816                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1817         if (p->se.block_start)
1818                 p->se.block_start -= clock_offset;
1819         if (old_cpu != new_cpu) {
1820                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1821                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1822                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1823         }
1824 #endif
1825         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1826                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1827
1828         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1829 }
1830
1831 struct migration_req {
1832         struct list_head list;
1833
1834         struct task_struct *task;
1835         int dest_cpu;
1836
1837         struct completion done;
1838 };
1839
1840 /*
1841  * The task's runqueue lock must be held.
1842  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1843  */
1844 static int
1845 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1846 {
1847         struct rq *rq = task_rq(p);
1848
1849         /*
1850          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1851          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1852          */
1853         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1854                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1855                 return 0;
1856         }
1857
1858         init_completion(&req->done);
1859         req->task = p;
1860         req->dest_cpu = dest_cpu;
1861         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1862
1863         return 1;
1864 }
1865
1866 /*
1867  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1868  *
1869  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1870  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1871  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1872  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1873  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1874  * @p has remained unscheduled the whole time.
1875  *
1876  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1877  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1878  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1879  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1880  * waiting to become inactive.
1881  */
1882 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1883 {
1884         unsigned long flags;
1885         int running, on_rq;
1886         unsigned long ncsw;
1887         struct rq *rq;
1888
1889         for (;;) {
1890                 /*
1891                  * We do the initial early heuristics without holding
1892                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1893                  * the runqueue lock when things look like they will
1894                  * work out!
1895                  */
1896                 rq = task_rq(p);
1897
1898                 /*
1899                  * If the task is actively running on another CPU
1900                  * still, just relax and busy-wait without holding
1901                  * any locks.
1902                  *
1903                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1904                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1905                  * But we don't care, since "task_running()" will
1906                  * return false if the runqueue has changed and p
1907                  * is actually now running somewhere else!
1908                  */
1909                 while (task_running(rq, p)) {
1910                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1911                                 return 0;
1912                         cpu_relax();
1913                 }
1914
1915                 /*
1916                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1917                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1918                  * just go back and repeat.
1919                  */
1920                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1921                 running = task_running(rq, p);
1922                 on_rq = p->se.on_rq;
1923                 ncsw = 0;
1924                 if (!match_state || p->state == match_state)
1925                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1926                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1927
1928                 /*
1929                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1930                  */
1931                 if (unlikely(!ncsw))
1932                         break;
1933
1934                 /*
1935                  * Was it really running after all now that we
1936                  * checked with the proper locks actually held?
1937                  *
1938                  * Oops. Go back and try again..
1939                  */
1940                 if (unlikely(running)) {
1941                         cpu_relax();
1942                         continue;
1943                 }
1944
1945                 /*
1946                  * It's not enough that it's not actively running,
1947                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1948                  * preempted!
1949                  *
1950                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1951                  * running right now), it's preempted, and we should
1952                  * yield - it could be a while.
1953                  */
1954                 if (unlikely(on_rq)) {
1955                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1956                         continue;
1957                 }
1958
1959                 /*
1960                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1961                  * runnable, which means that it will never become
1962                  * running in the future either. We're all done!
1963                  */
1964                 break;
1965         }
1966
1967         return ncsw;
1968 }
1969
1970 /***
1971  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1972  * @p: the to-be-kicked thread
1973  *
1974  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1975  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1976  *
1977  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1978  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1979  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1980  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1981  * achieved as well.
1982  */
1983 void kick_process(struct task_struct *p)
1984 {
1985         int cpu;
1986
1987         preempt_disable();
1988         cpu = task_cpu(p);
1989         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1990                 smp_send_reschedule(cpu);
1991         preempt_enable();
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1996  * according to the scheduling class and "nice" value.
1997  *
1998  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1999  * balance conservatively.
2000  */
2001 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2002 {
2003         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2004         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2005
2006         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2007                 return total;
2008
2009         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2014  * according to the scheduling class and "nice" value.
2015  */
2016 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2017 {
2018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2019         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2020
2021         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2022                 return total;
2023
2024         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2029  * domain.
2030  */
2031 static struct sched_group *
2032 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2033 {
2034         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2035         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2036         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2037         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2038
2039         do {
2040                 unsigned long load, avg_load;
2041                 int local_group;
2042                 int i;
2043
2044                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2045                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2046                         continue;
2047
2048                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2049
2050                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2051                 avg_load = 0;
2052
2053                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2054                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2055                         if (local_group)
2056                                 load = source_load(i, load_idx);
2057                         else
2058                                 load = target_load(i, load_idx);
2059
2060                         avg_load += load;
2061                 }
2062
2063                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2064                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2065                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2066
2067                 if (local_group) {
2068                         this_load = avg_load;
2069                         this = group;
2070                 } else if (avg_load < min_load) {
2071                         min_load = avg_load;
2072                         idlest = group;
2073                 }
2074         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2075
2076         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2077                 return NULL;
2078         return idlest;
2079 }
2080
2081 /*
2082  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2083  */
2084 static int
2085 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2086                 cpumask_t *tmp)
2087 {
2088         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2089         int idlest = -1;
2090         int i;
2091
2092         /* Traverse only the allowed CPUs */
2093         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2094
2095         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2096                 load = weighted_cpuload(i);
2097
2098                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2099                         min_load = load;
2100                         idlest = i;
2101                 }
2102         }
2103
2104         return idlest;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2109  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2110  * SD_BALANCE_EXEC.
2111  *
2112  * Balance, ie. select the least loaded group.
2113  *
2114  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2115  *
2116  * preempt must be disabled.
2117  */
2118 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2119 {
2120         struct task_struct *t = current;
2121         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2122
2123         for_each_domain(cpu, tmp) {
2124                 /*
2125                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2126                  */
2127                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2128                         break;
2129                 if (tmp->flags & flag)
2130                         sd = tmp;
2131         }
2132
2133         if (sd)
2134                 update_shares(sd);
2135
2136         while (sd) {
2137                 cpumask_t span, tmpmask;
2138                 struct sched_group *group;
2139                 int new_cpu, weight;
2140
2141                 if (!(sd->flags & flag)) {
2142                         sd = sd->child;
2143                         continue;
2144                 }
2145
2146                 span = sd->span;
2147                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2148                 if (!group) {
2149                         sd = sd->child;
2150                         continue;
2151                 }
2152
2153                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2154                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2155                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2156                         sd = sd->child;
2157                         continue;
2158                 }
2159
2160                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2161                 cpu = new_cpu;
2162                 sd = NULL;
2163                 weight = cpus_weight(span);
2164                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2165                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2166                                 break;
2167                         if (tmp->flags & flag)
2168                                 sd = tmp;
2169                 }
2170                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2171         }
2172
2173         return cpu;
2174 }
2175
2176 #endif /* CONFIG_SMP */
2177
2178 /***
2179  * try_to_wake_up - wake up a thread
2180  * @p: the to-be-woken-up thread
2181  * @state: the mask of task states that can be woken
2182  * @sync: do a synchronous wakeup?
2183  *
2184  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2185  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2186  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2187  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2188  * runnable without the overhead of this.
2189  *
2190  * returns failure only if the task is already active.
2191  */
2192 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2193 {
2194         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2195         unsigned long flags;
2196         long old_state;
2197         struct rq *rq;
2198
2199         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2200                 sync = 0;
2201
2202 #ifdef CONFIG_SMP
2203         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2204                 struct sched_domain *sd;
2205
2206                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2207                 cpu = task_cpu(p);
2208
2209                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2210                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2211                                 update_shares(sd);
2212                                 break;
2213                         }
2214                 }
2215         }
2216 #endif
2217
2218         smp_wmb();
2219         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2220         old_state = p->state;
2221         if (!(old_state & state))
2222                 goto out;
2223
2224         if (p->se.on_rq)
2225                 goto out_running;
2226
2227         cpu = task_cpu(p);
2228         orig_cpu = cpu;
2229         this_cpu = smp_processor_id();
2230
2231 #ifdef CONFIG_SMP
2232         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2233                 goto out_activate;
2234
2235         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2236         if (cpu != orig_cpu) {
2237                 set_task_cpu(p, cpu);
2238                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2239                 /* might preempt at this point */
2240                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2241                 old_state = p->state;
2242                 if (!(old_state & state))
2243                         goto out;
2244                 if (p->se.on_rq)
2245                         goto out_running;
2246
2247                 this_cpu = smp_processor_id();
2248                 cpu = task_cpu(p);
2249         }
2250
2251 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2252         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2253         if (cpu == this_cpu)
2254                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2255         else {
2256                 struct sched_domain *sd;
2257                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2258                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2259                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2260                                 break;
2261                         }
2262                 }
2263         }
2264 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2265
2266 out_activate:
2267 #endif /* CONFIG_SMP */
2268         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2269         if (sync)
2270                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2271         if (orig_cpu != cpu)
2272                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2273         if (cpu == this_cpu)
2274                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2275         else
2276                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2277         update_rq_clock(rq);
2278         activate_task(rq, p, 1);
2279         success = 1;
2280
2281 out_running:
2282         trace_mark(kernel_sched_wakeup,
2283                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2284                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2285         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2286
2287         p->state = TASK_RUNNING;
2288 #ifdef CONFIG_SMP
2289         if (p->sched_class->task_wake_up)
2290                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2291 #endif
2292 out:
2293         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2294
2295         task_rq_unlock(rq, &flags);
2296
2297         return success;
2298 }
2299
2300 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2301 {
2302         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2305
2306 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2307 {
2308         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2313  * p is forked by current.
2314  *
2315  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2316  */
2317 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2318 {
2319         p->se.exec_start                = 0;
2320         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2321         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2322         p->se.last_wakeup               = 0;
2323         p->se.avg_overlap               = 0;
2324
2325 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2326         p->se.wait_start                = 0;
2327         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2328         p->se.sleep_start               = 0;
2329         p->se.block_start               = 0;
2330         p->se.sleep_max                 = 0;
2331         p->se.block_max                 = 0;
2332         p->se.exec_max                  = 0;
2333         p->se.slice_max                 = 0;
2334         p->se.wait_max                  = 0;
2335 #endif
2336
2337         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2338         p->se.on_rq = 0;
2339         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2340
2341 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2342         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2343 #endif
2344
2345         /*
2346          * We mark the process as running here, but have not actually
2347          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2348          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2349          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2350          */
2351         p->state = TASK_RUNNING;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * fork()/clone()-time setup:
2356  */
2357 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2358 {
2359         int cpu = get_cpu();
2360
2361         __sched_fork(p);
2362
2363 #ifdef CONFIG_SMP
2364         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2365 #endif
2366         set_task_cpu(p, cpu);
2367
2368         /*
2369          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2370          */
2371         p->prio = current->normal_prio;
2372         if (!rt_prio(p->prio))
2373                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2374
2375 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2376         if (likely(sched_info_on()))
2377                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2378 #endif
2379 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2380         p->oncpu = 0;
2381 #endif
2382 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2383         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2384         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2385 #endif
2386         put_cpu();
2387 }
2388
2389 /*
2390  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2391  *
2392  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2393  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2394  * on the runqueue and wakes it.
2395  */
2396 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2397 {
2398         unsigned long flags;
2399         struct rq *rq;
2400
2401         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2402         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2403         update_rq_clock(rq);
2404
2405         p->prio = effective_prio(p);
2406
2407         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2408                 activate_task(rq, p, 0);
2409         } else {
2410                 /*
2411                  * Let the scheduling class do new task startup
2412                  * management (if any):
2413                  */
2414                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2415                 inc_nr_running(rq);
2416         }
2417         trace_mark(kernel_sched_wakeup_new,
2418                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2419                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2420         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         if (p->sched_class->task_wake_up)
2423                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2424 #endif
2425         task_rq_unlock(rq, &flags);
2426 }
2427
2428 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2429
2430 /**
2431  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2432  * @notifier: notifier struct to register
2433  */
2434 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2435 {
2436         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2439
2440 /**
2441  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2442  * @notifier: notifier struct to unregister
2443  *
2444  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2445  */
2446 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2447 {
2448         hlist_del(&notifier->link);
2449 }
2450 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2451
2452 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2453 {
2454         struct preempt_notifier *notifier;
2455         struct hlist_node *node;
2456
2457         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2458                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2459 }
2460
2461 static void
2462 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2463                                  struct task_struct *next)
2464 {
2465         struct preempt_notifier *notifier;
2466         struct hlist_node *node;
2467
2468         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2469                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2470 }
2471
2472 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2473
2474 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2475 {
2476 }
2477
2478 static void
2479 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2480                                  struct task_struct *next)
2481 {
2482 }
2483
2484 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2485
2486 /**
2487  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2488  * @rq: the runqueue preparing to switch
2489  * @prev: the current task that is being switched out
2490  * @next: the task we are going to switch to.
2491  *
2492  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2493  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2494  * switch.
2495  *
2496  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2497  * hooks.
2498  */
2499 static inline void
2500 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2501                     struct task_struct *next)
2502 {
2503         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2504         prepare_lock_switch(rq, next);
2505         prepare_arch_switch(next);
2506 }
2507
2508 /**
2509  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2510  * @rq: runqueue associated with task-switch
2511  * @prev: the thread we just switched away from.
2512  *
2513  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2514  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2515  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2516  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2517  *
2518  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2519  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2520  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2521  * details.)
2522  */
2523 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2524         __releases(rq->lock)
2525 {
2526         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2527         long prev_state;
2528
2529         rq->prev_mm = NULL;
2530
2531         /*
2532          * A task struct has one reference for the use as "current".
2533          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2534          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2535          * the scheduled task must drop that reference.
2536          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2537          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2538          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2539          * be dropped twice.
2540          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2541          */
2542         prev_state = prev->state;
2543         finish_arch_switch(prev);
2544         finish_lock_switch(rq, prev);
2545 #ifdef CONFIG_SMP
2546         if (current->sched_class->post_schedule)
2547                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2548 #endif
2549
2550         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2551         if (mm)
2552                 mmdrop(mm);
2553         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2554                 /*
2555                  * Remove function-return probe instances associated with this
2556                  * task and put them back on the free list.
2557                  */
2558                 kprobe_flush_task(prev);
2559                 put_task_struct(prev);
2560         }
2561 }
2562
2563 /**
2564  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2565  * @prev: the thread we just switched away from.
2566  */
2567 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2568         __releases(rq->lock)
2569 {
2570         struct rq *rq = this_rq();
2571
2572         finish_task_switch(rq, prev);
2573 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2574         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2575         preempt_enable();
2576 #endif
2577         if (current->set_child_tid)
2578                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * context_switch - switch to the new MM and the new
2583  * thread's register state.
2584  */
2585 static inline void
2586 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2587                struct task_struct *next)
2588 {
2589         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2590
2591         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2592         trace_mark(kernel_sched_schedule,
2593                 "prev_pid %d next_pid %d prev_state %ld "
2594                 "## rq %p prev %p next %p",
2595                 prev->pid, next->pid, prev->state,
2596                 rq, prev, next);
2597         mm = next->mm;
2598         oldmm = prev->active_mm;
2599         /*
2600          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2601          * combine the page table reload and the switch backend into
2602          * one hypercall.
2603          */
2604         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2605
2606         if (unlikely(!mm)) {
2607                 next->active_mm = oldmm;
2608                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2609                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2610         } else
2611                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2612
2613         if (unlikely(!prev->mm)) {
2614                 prev->active_mm = NULL;
2615                 rq->prev_mm = oldmm;
2616         }
2617         /*
2618          * Since the runqueue lock will be released by the next
2619          * task (which is an invalid locking op but in the case
2620          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2621          * do an early lockdep release here:
2622          */
2623 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2624         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2625 #endif
2626
2627         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2628         switch_to(prev, next, prev);
2629
2630         barrier();
2631         /*
2632          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2633          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2634          * frame will be invalid.
2635          */
2636         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2641  *
2642  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2643  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2644  * number of context switches performed since bootup.
2645  */
2646 unsigned long nr_running(void)
2647 {
2648         unsigned long i, sum = 0;
2649
2650         for_each_online_cpu(i)
2651                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2652
2653         return sum;
2654 }
2655
2656 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2657 {
2658         unsigned long i, sum = 0;
2659
2660         for_each_possible_cpu(i)
2661                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2662
2663         /*
2664          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2665          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2666          */
2667         if (unlikely((long)sum < 0))
2668                 sum = 0;
2669
2670         return sum;
2671 }
2672
2673 unsigned long long nr_context_switches(void)
2674 {
2675         int i;
2676         unsigned long long sum = 0;
2677
2678         for_each_possible_cpu(i)
2679                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2680
2681         return sum;
2682 }
2683
2684 unsigned long nr_iowait(void)
2685 {
2686         unsigned long i, sum = 0;
2687
2688         for_each_possible_cpu(i)
2689                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2690
2691         return sum;
2692 }
2693
2694 unsigned long nr_active(void)
2695 {
2696         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2697
2698         for_each_online_cpu(i) {
2699                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2700                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2701         }
2702
2703         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2704                 uninterruptible = 0;
2705
2706         return running + uninterruptible;
2707 }
2708
2709 /*
2710  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2711  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2712  */
2713 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2714 {
2715         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2716         int i, scale;
2717
2718         this_rq->nr_load_updates++;
2719
2720         /* Update our load: */
2721         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2722                 unsigned long old_load, new_load;
2723
2724                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2725
2726                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2727                 new_load = this_load;
2728                 /*
2729                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2730                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2731                  * example.
2732                  */
2733                 if (new_load > old_load)
2734                         new_load += scale-1;
2735                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2736         }
2737 }
2738
2739 #ifdef CONFIG_SMP
2740
2741 /*
2742  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2743  *
2744  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2745  * you need to do so manually before calling.
2746  */
2747 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2748         __acquires(rq1->lock)
2749         __acquires(rq2->lock)
2750 {
2751         BUG_ON(!irqs_disabled());
2752         if (rq1 == rq2) {
2753                 spin_lock(&rq1->lock);
2754                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2755         } else {
2756                 if (rq1 < rq2) {
2757                         spin_lock(&rq1->lock);
2758                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2759                 } else {
2760                         spin_lock(&rq2->lock);
2761                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2762                 }
2763         }
2764         update_rq_clock(rq1);
2765         update_rq_clock(rq2);
2766 }
2767
2768 /*
2769  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2770  *
2771  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2772  * you need to do so manually after calling.
2773  */
2774 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2775         __releases(rq1->lock)
2776         __releases(rq2->lock)
2777 {
2778         spin_unlock(&rq1->lock);
2779         if (rq1 != rq2)
2780                 spin_unlock(&rq2->lock);
2781         else
2782                 __release(rq2->lock);
2783 }
2784
2785 /*
2786  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2787  */
2788 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2789         __releases(this_rq->lock)
2790         __acquires(busiest->lock)
2791         __acquires(this_rq->lock)
2792 {
2793         int ret = 0;
2794
2795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2797                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2798                 BUG_ON(1);
2799         }
2800         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2801                 if (busiest < this_rq) {
2802                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2803                         spin_lock(&busiest->lock);
2804                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2805                         ret = 1;
2806                 } else
2807                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2808         }
2809         return ret;
2810 }
2811
2812 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2813         __releases(busiest->lock)
2814 {
2815         spin_unlock(&busiest->lock);
2816         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2821  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2822  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2823  * the cpu_allowed mask is restored.
2824  */
2825 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2826 {
2827         struct migration_req req;
2828         unsigned long flags;
2829         struct rq *rq;
2830
2831         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2832         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2833             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2834                 goto out;
2835
2836         /* force the process onto the specified CPU */
2837         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2838                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2839                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2840
2841                 get_task_struct(mt);
2842                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2843                 wake_up_process(mt);
2844                 put_task_struct(mt);
2845                 wait_for_completion(&req.done);
2846
2847                 return;
2848         }
2849 out:
2850         task_rq_unlock(rq, &flags);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2855  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2856  */
2857 void sched_exec(void)
2858 {
2859         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2860         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2861         put_cpu();
2862         if (new_cpu != this_cpu)
2863                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2868  * Both runqueues must be locked.
2869  */
2870 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2871                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2872 {
2873         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2874         set_task_cpu(p, this_cpu);
2875         activate_task(this_rq, p, 0);
2876         /*
2877          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2878          * to be always true for them.
2879          */
2880         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2885  */
2886 static
2887 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2888                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2889                      int *all_pinned)
2890 {
2891         /*
2892          * We do not migrate tasks that are:
2893          * 1) running (obviously), or
2894          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2895          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2896          */
2897         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2898                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2899                 return 0;
2900         }
2901         *all_pinned = 0;
2902
2903         if (task_running(rq, p)) {
2904                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2905                 return 0;
2906         }
2907
2908         /*
2909          * Aggressive migration if:
2910          * 1) task is cache cold, or
2911          * 2) too many balance attempts have failed.
2912          */
2913
2914         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2915                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2916 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2917                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2918                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2919                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2920                 }
2921 #endif
2922                 return 1;
2923         }
2924
2925         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2926                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2927                 return 0;
2928         }
2929         return 1;
2930 }
2931
2932 static unsigned long
2933 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2934               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2935               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2936               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2937 {
2938         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2939         struct task_struct *p;
2940         long rem_load_move = max_load_move;
2941
2942         if (max_load_move == 0)
2943                 goto out;
2944
2945         pinned = 1;
2946
2947         /*
2948          * Start the load-balancing iterator:
2949          */
2950         p = iterator->start(iterator->arg);
2951 next:
2952         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2953                 goto out;
2954
2955         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2956             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2957                 p = iterator->next(iterator->arg);
2958                 goto next;
2959         }
2960
2961         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2962         pulled++;
2963         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2964
2965         /*
2966          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2967          */
2968         if (rem_load_move > 0) {
2969                 if (p->prio < *this_best_prio)
2970                         *this_best_prio = p->prio;
2971                 p = iterator->next(iterator->arg);
2972                 goto next;
2973         }
2974 out:
2975         /*
2976          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2977          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2978          * inside pull_task().
2979          */
2980         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2981
2982         if (all_pinned)
2983                 *all_pinned = pinned;
2984
2985         return max_load_move - rem_load_move;
2986 }
2987
2988 /*
2989  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2990  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2991  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2992  *
2993  * Called with both runqueues locked.
2994  */
2995 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2996                       unsigned long max_load_move,
2997                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2998                       int *all_pinned)
2999 {
3000         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3001         unsigned long total_load_moved = 0;
3002         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3003
3004         do {
3005                 total_load_moved +=
3006                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3007                                 max_load_move - total_load_moved,
3008                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3009                 class = class->next;
3010
3011                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3012                         break;
3013
3014         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3015
3016         return total_load_moved > 0;
3017 }
3018
3019 static int
3020 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3021                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3022                    struct rq_iterator *iterator)
3023 {
3024         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3025         int pinned = 0;
3026
3027         while (p) {
3028                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3029                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3030                         /*
3031                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3032                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3033                          * stats here rather than inside pull_task().
3034                          */
3035                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3036
3037                         return 1;
3038                 }
3039                 p = iterator->next(iterator->arg);
3040         }
3041
3042         return 0;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3047  * part of active balancing operations within "domain".
3048  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3049  *
3050  * Called with both runqueues locked.
3051  */
3052 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3053                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3054 {
3055         const struct sched_class *class;
3056
3057         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3058                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3059                         return 1;
3060
3061         return 0;
3062 }
3063
3064 /*
3065  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3066  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3067  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3068  */
3069 static struct sched_group *
3070 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3071                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3072                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3073 {
3074         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3075         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3076         unsigned long max_pull;
3077         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3078         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3079         int load_idx, group_imb = 0;
3080 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3081         int power_savings_balance = 1;
3082         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3083         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3084         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3085 #endif
3086
3087         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3088         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3089         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3090
3091         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3092                 load_idx = sd->busy_idx;
3093         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3094                 load_idx = sd->newidle_idx;
3095         else
3096                 load_idx = sd->idle_idx;
3097
3098         do {
3099                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3100                 int local_group;
3101                 int i;
3102                 int __group_imb = 0;
3103                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3104                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3105                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3106                 unsigned long avg_load_per_task;
3107
3108                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3109
3110                 if (local_group)
3111                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3112
3113                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3114                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3115                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3116
3117                 max_cpu_load = 0;
3118                 min_cpu_load = ~0UL;
3119
3120                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3121                         struct rq *rq;
3122
3123                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3124                                 continue;
3125
3126                         rq = cpu_rq(i);
3127
3128                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3129                                 *sd_idle = 0;
3130
3131                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3132                         if (local_group) {
3133                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3134                                         first_idle_cpu = 1;
3135                                         balance_cpu = i;
3136                                 }
3137
3138                                 load = target_load(i, load_idx);
3139                         } else {
3140                                 load = source_load(i, load_idx);
3141                                 if (load > max_cpu_load)
3142                                         max_cpu_load = load;
3143                                 if (min_cpu_load > load)
3144                                         min_cpu_load = load;
3145                         }
3146
3147                         avg_load += load;
3148                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3149                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3150
3151                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3152                 }
3153
3154                 /*
3155                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3156                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3157                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3158                  * to do the newly idle load balance.
3159                  */
3160                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3161                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3162                         *balance = 0;
3163                         goto ret;
3164                 }
3165
3166                 total_load += avg_load;
3167                 total_pwr += group->__cpu_power;
3168
3169                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3170                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3171                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3172
3173
3174                 /*
3175                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3176                  * than the average weight of two tasks.
3177                  *
3178                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3179                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3180                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3181                  *      the hierarchy?
3182                  */
3183                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3184                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3185
3186                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3187                         __group_imb = 1;
3188
3189                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3190
3191                 if (local_group) {
3192                         this_load = avg_load;
3193                         this = group;
3194                         this_nr_running = sum_nr_running;
3195                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3196                 } else if (avg_load > max_load &&
3197                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3198                         max_load = avg_load;
3199                         busiest = group;
3200                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3201                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3202                         group_imb = __group_imb;
3203                 }
3204
3205 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3206                 /*
3207                  * Busy processors will not participate in power savings
3208                  * balance.
3209                  */
3210                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3211                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3212                         goto group_next;
3213
3214                 /*
3215                  * If the local group is idle or completely loaded
3216                  * no need to do power savings balance at this domain
3217                  */
3218                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3219                                     !this_nr_running))
3220                         power_savings_balance = 0;
3221
3222                 /*
3223                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3224                  * don't include that group in power savings calculations
3225                  */
3226                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3227                     || !sum_nr_running)
3228                         goto group_next;
3229
3230                 /*
3231                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3232                  * This is the group from where we need to pick up the load
3233                  * for saving power
3234                  */
3235                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3236                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3237                      first_cpu(group->cpumask) <
3238                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3239                         group_min = group;
3240                         min_nr_running = sum_nr_running;
3241                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3242                                                 sum_nr_running;
3243                 }
3244
3245                 /*
3246                  * Calculate the group which is almost near its
3247                  * capacity but still has some space to pick up some load
3248                  * from other group and save more power
3249                  */
3250                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3251                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3252                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3253                              first_cpu(group->cpumask) >
3254                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3255                                 group_leader = group;
3256                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3257                         }
3258                 }
3259 group_next:
3260 #endif
3261                 group = group->next;
3262         } while (group != sd->groups);
3263
3264         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3265                 goto out_balanced;
3266
3267         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3268
3269         if (this_load >= avg_load ||
3270                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3271                 goto out_balanced;
3272
3273         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3274         if (group_imb)
3275                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3276
3277         /*
3278          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3279          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3280          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3281          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3282          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3283          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3284          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3285          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3286          * appear as very large values with unsigned longs.
3287          */
3288         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3289                 goto out_balanced;
3290
3291         /*
3292          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3293          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3294          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3295          */
3296         if (max_load < avg_load) {
3297                 *imbalance = 0;
3298                 goto small_imbalance;
3299         }
3300
3301         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3302         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3303
3304         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3305         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3306                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3307                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3308
3309         /*
3310          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3311          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3312          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3313          * moved
3314          */
3315         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3316                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3317                 unsigned int imbn;
3318
3319 small_imbalance:
3320                 pwr_move = pwr_now = 0;
3321                 imbn = 2;
3322                 if (this_nr_running) {
3323                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3324                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3325                                 imbn = 1;
3326                 } else
3327                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3328
3329                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3330                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3331                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3332                         return busiest;
3333                 }
3334
3335                 /*
3336                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3337                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3338                  * moving them.
3339                  */
3340
3341                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3342                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3343                 pwr_now += this->__cpu_power *
3344                                 min(this_load_per_task, this_load);
3345                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3346
3347                 /* Amount of load we'd subtract */
3348                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3349                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3350                 if (max_load > tmp)
3351                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3352                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3353
3354                 /* Amount of load we'd add */
3355                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3356                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3357                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3358                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3359                 else
3360                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3361                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3362                 pwr_move += this->__cpu_power *
3363                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3364                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3365
3366                 /* Move if we gain throughput */
3367                 if (pwr_move > pwr_now)
3368                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3369         }
3370
3371         return busiest;
3372
3373 out_balanced:
3374 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3375         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3376                 goto ret;
3377
3378         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3379                 *imbalance = min_load_per_task;
3380                 return group_min;
3381         }
3382 #endif
3383 ret:
3384         *imbalance = 0;
3385         return NULL;
3386 }
3387
3388 /*
3389  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3390  */
3391 static struct rq *
3392 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3393                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3394 {
3395         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3396         unsigned long max_load = 0;
3397         int i;
3398
3399         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3400                 unsigned long wl;
3401
3402                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3403                         continue;
3404
3405                 rq = cpu_rq(i);
3406                 wl = weighted_cpuload(i);
3407
3408                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3409                         continue;
3410
3411                 if (wl > max_load) {
3412                         max_load = wl;
3413                         busiest = rq;
3414                 }
3415         }
3416
3417         return busiest;
3418 }
3419
3420 /*
3421  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3422  * so long as it is large enough.
3423  */
3424 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3425
3426 /*
3427  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3428  * tasks if there is an imbalance.
3429  */
3430 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3431                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3432                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3433 {
3434         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3435         struct sched_group *group;
3436         unsigned long imbalance;
3437         struct rq *busiest;
3438         unsigned long flags;
3439
3440         cpus_setall(*cpus);
3441
3442         /*
3443          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3444          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3445          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3446          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3447          */
3448         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3449             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3450                 sd_idle = 1;
3451
3452         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3453
3454 redo:
3455         update_shares(sd);
3456         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3457                                    cpus, balance);
3458
3459         if (*balance == 0)
3460                 goto out_balanced;
3461
3462         if (!group) {
3463                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3464                 goto out_balanced;
3465         }
3466
3467         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3468         if (!busiest) {
3469                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3470                 goto out_balanced;
3471         }
3472
3473         BUG_ON(busiest == this_rq);
3474
3475         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3476
3477         ld_moved = 0;
3478         if (busiest->nr_running > 1) {
3479                 /*
3480                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3481                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3482                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3483                  * correctly treated as an imbalance.
3484                  */
3485                 local_irq_save(flags);
3486                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3487                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3488                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3489                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3490                 local_irq_restore(flags);
3491
3492                 /*
3493                  * some other cpu did the load balance for us.
3494                  */
3495                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3496                         resched_cpu(this_cpu);
3497
3498                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3499                 if (unlikely(all_pinned)) {
3500                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3501                         if (!cpus_empty(*cpus))
3502                                 goto redo;
3503                         goto out_balanced;
3504                 }
3505         }
3506
3507         if (!ld_moved) {
3508                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3509                 sd->nr_balance_failed++;
3510
3511                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3512
3513                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3514
3515                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3516                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3517                          */
3518                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3519                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3520                                 all_pinned = 1;
3521                                 goto out_one_pinned;
3522                         }
3523
3524                         if (!busiest->active_balance) {
3525                                 busiest->active_balance = 1;
3526                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3527                                 active_balance = 1;
3528                         }
3529                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3530                         if (active_balance)
3531                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3532
3533                         /*
3534                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3535                          * counter.
3536                          */
3537                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3538                 }
3539         } else
3540                 sd->nr_balance_failed = 0;
3541
3542         if (likely(!active_balance)) {
3543                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3544                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3545         } else {
3546                 /*
3547                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3548                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3549                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3550                  * move_tasks).
3551                  */
3552                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3553                         sd->balance_interval *= 2;
3554         }
3555
3556         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3557             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3558                 ld_moved = -1;
3559
3560         goto out;
3561
3562 out_balanced:
3563         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3564
3565         sd->nr_balance_failed = 0;
3566
3567 out_one_pinned:
3568         /* tune up the balancing interval */
3569         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3570                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3571                 sd->balance_interval *= 2;
3572
3573         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3574             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3575                 ld_moved = -1;
3576         else
3577                 ld_moved = 0;
3578 out:
3579         if (ld_moved)
3580                 update_shares(sd);
3581         return ld_moved;
3582 }
3583
3584 /*
3585  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3586  * tasks if there is an imbalance.
3587  *
3588  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3589  * this_rq is locked.
3590  */
3591 static int
3592 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3593                         cpumask_t *cpus)
3594 {
3595         struct sched_group *group;
3596         struct rq *busiest = NULL;
3597         unsigned long imbalance;
3598         int ld_moved = 0;
3599         int sd_idle = 0;
3600         int all_pinned = 0;
3601
3602         cpus_setall(*cpus);
3603
3604         /*
3605          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3606          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3607          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3608          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3609          */
3610         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3611             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3612                 sd_idle = 1;
3613
3614         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3615 redo:
3616         update_shares_locked(this_rq, sd);
3617         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3618                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3619         if (!group) {
3620                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3621                 goto out_balanced;
3622         }
3623
3624         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3625         if (!busiest) {
3626                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3627                 goto out_balanced;
3628         }
3629
3630         BUG_ON(busiest == this_rq);
3631
3632         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3633
3634         ld_moved = 0;
3635         if (busiest->nr_running > 1) {
3636                 /* Attempt to move tasks */
3637                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3638                 /* this_rq->clock is already updated */
3639                 update_rq_clock(busiest);
3640                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3641                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3642                                         &all_pinned);
3643                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3644
3645                 if (unlikely(all_pinned)) {
3646                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3647                         if (!cpus_empty(*cpus))
3648                                 goto redo;
3649                 }
3650         }
3651
3652         if (!ld_moved) {
3653                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3654                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3655                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3656                         return -1;
3657         } else
3658                 sd->nr_balance_failed = 0;
3659
3660         update_shares_locked(this_rq, sd);
3661         return ld_moved;
3662
3663 out_balanced:
3664         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3665         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3666             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3667                 return -1;
3668         sd->nr_balance_failed = 0;
3669
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3675  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3676  */
3677 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3678 {
3679         struct sched_domain *sd;
3680         int pulled_task = -1;
3681         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3682         cpumask_t tmpmask;
3683
3684         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3685                 unsigned long interval;
3686
3687                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3688                         continue;
3689
3690                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3691                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3692                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3693                                                            sd, &tmpmask);
3694
3695                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3696                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3697                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3698                 if (pulled_task)
3699                         break;
3700         }
3701         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3702                 /*
3703                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3704                  * a busy processor. So reset next_balance.
3705                  */
3706                 this_rq->next_balance = next_balance;
3707         }
3708 }
3709
3710 /*
3711  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3712  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3713  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3714  * logical imbalances.
3715  *
3716  * Called with busiest_rq locked.
3717  */
3718 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3719 {
3720         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3721         struct sched_domain *sd;
3722         struct rq *target_rq;
3723
3724         /* Is there any task to move? */
3725         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3726                 return;
3727
3728         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3729
3730         /*
3731          * This condition is "impossible", if it occurs
3732          * we need to fix it. Originally reported by
3733          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3734          */
3735         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3736
3737         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3738         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3739         update_rq_clock(busiest_rq);
3740         update_rq_clock(target_rq);
3741
3742         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3743         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3744                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3745                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3746                                 break;
3747         }
3748
3749         if (likely(sd)) {
3750                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3751
3752                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3753                                   sd, CPU_IDLE))
3754                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3755                 else
3756                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3757         }
3758         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3759 }
3760
3761 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3762 static struct {
3763         atomic_t load_balancer;
3764         cpumask_t cpu_mask;
3765 } nohz ____cacheline_aligned = {
3766         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3767         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3768 };
3769
3770 /*
3771  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3772  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3773  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3774  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3775  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3776  * arrives...
3777  *
3778  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3779  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3780  * nohz.cpu_mask..
3781  *
3782  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3783  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3784  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3785  * there is no need for ilb owner.
3786  *
3787  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3788  * next busy scheduler_tick()
3789  */
3790 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3791 {
3792         int cpu = smp_processor_id();
3793
3794         if (stop_tick) {
3795                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3796                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3797
3798                 /*
3799                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3800                  */
3801                 if (!cpu_active(cpu) &&
3802                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3803                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3804                                 BUG();
3805                         return 0;
3806                 }
3807
3808                 /* time for ilb owner also to sleep */
3809                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3810                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3811                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3812                         return 0;
3813                 }
3814
3815                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3816                         /* make me the ilb owner */
3817                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3818                                 return 1;
3819                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3820                         return 1;
3821         } else {
3822                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3823                         return 0;
3824
3825                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3826
3827                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3828                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3829                                 BUG();
3830         }
3831         return 0;
3832 }
3833 #endif
3834
3835 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3836
3837 /*
3838  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3839  * and initiates a balancing operation if so.
3840  *
3841  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3842  */
3843 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3844 {
3845         int balance = 1;
3846         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3847         unsigned long interval;
3848         struct sched_domain *sd;
3849         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3850         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3851         int update_next_balance = 0;
3852         int need_serialize;
3853         cpumask_t tmp;
3854
3855         for_each_domain(cpu, sd) {
3856                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3857                         continue;
3858
3859                 interval = sd->balance_interval;
3860                 if (idle != CPU_IDLE)
3861                         interval *= sd->busy_factor;
3862
3863                 /* scale ms to jiffies */
3864                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3865                 if (unlikely(!interval))
3866                         interval = 1;
3867                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3868                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3869
3870                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3871
3872                 if (need_serialize) {
3873                         if (!spin_trylock(&balancing))
3874                                 goto out;
3875                 }
3876
3877                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3878                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3879                                 /*
3880                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3881                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3882                                  * not idle.
3883                                  */
3884                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3885                         }
3886                         sd->last_balance = jiffies;
3887                 }
3888                 if (need_serialize)
3889                         spin_unlock(&balancing);
3890 out:
3891                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3892                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3893                         update_next_balance = 1;
3894                 }
3895
3896                 /*
3897                  * Stop the load balance at this level. There is another
3898                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3899                  * actively.
3900                  */
3901                 if (!balance)
3902                         break;
3903         }
3904
3905         /*
3906          * next_balance will be updated only when there is a need.
3907          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3908          * updated.
3909          */
3910         if (likely(update_next_balance))
3911                 rq->next_balance = next_balance;
3912 }
3913
3914 /*
3915  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3916  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3917  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3918  */
3919 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3920 {
3921         int this_cpu = smp_processor_id();
3922         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3923         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3924                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3925
3926         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3927
3928 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3929         /*
3930          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3931          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3932          * stopped.
3933          */
3934         if (this_rq->idle_at_tick &&
3935             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3936                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3937                 struct rq *rq;
3938                 int balance_cpu;
3939
3940                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3941                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3942                         /*
3943                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3944                          * work being done for other cpus. Next load
3945                          * balancing owner will pick it up.
3946                          */
3947                         if (need_resched())
3948                                 break;
3949
3950                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3951
3952                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3953                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3954                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3955                 }
3956         }
3957 #endif
3958 }
3959
3960 /*
3961  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3962  *
3963  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3964  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3965  * if the whole system is idle.
3966  */
3967 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3968 {
3969 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3970         /*
3971          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3972          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3973          * load balancer.
3974          */
3975         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3976                 rq->in_nohz_recently = 0;
3977
3978                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3979                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3980                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3981                 }
3982
3983                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3984                         /*
3985                          * simple selection for now: Nominate the
3986                          * first cpu in the nohz list to be the next
3987                          * ilb owner.
3988                          *
3989                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3990                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3991                          */
3992                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3993
3994                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3995                                 resched_cpu(ilb);
3996                 }
3997         }
3998
3999         /*
4000          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4001          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4002          */
4003         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4004             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4005                 resched_cpu(cpu);
4006                 return;
4007         }
4008
4009         /*
4010          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4011          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4012          */
4013         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4014             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4015                 return;
4016 #endif
4017         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4018                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4019 }
4020
4021 #else   /* CONFIG_SMP */
4022
4023 /*
4024  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4025  */
4026 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4027 {
4028 }
4029
4030 #endif
4031
4032 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4033
4034 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4035
4036 /*
4037  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4038  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4039  */
4040 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4041 {
4042         unsigned long flags;
4043         u64 ns, delta_exec;
4044         struct rq *rq;
4045
4046         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4047         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4048         if (task_current(rq, p)) {
4049                 update_rq_clock(rq);
4050                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4051                 if ((s64)delta_exec > 0)
4052                         ns += delta_exec;
4053         }
4054         task_rq_unlock(rq, &flags);
4055
4056         return ns;
4057 }
4058
4059 /*
4060  * Account user cpu time to a process.
4061  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4062  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4063  */
4064 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4065 {
4066         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4067         cputime64_t tmp;
4068
4069         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4070
4071         /* Add user time to cpustat. */
4072         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4073         if (TASK_NICE(p) > 0)
4074                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4075         else
4076                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4077         /* Account for user time used */
4078         acct_update_integrals(p);
4079 }
4080
4081 /*
4082  * Account guest cpu time to a process.
4083  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4084  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4085  */
4086 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4087 {
4088         cputime64_t tmp;
4089         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4090
4091         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4092
4093         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4094         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4095
4096         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4097         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4098 }
4099
4100 /*
4101  * Account scaled user cpu time to a process.
4102  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4103  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4104  */
4105 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4106 {
4107         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4108 }
4109
4110 /*
4111  * Account system cpu time to a process.
4112  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4113  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4114  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4115  */
4116 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4117                          cputime_t cputime)
4118 {
4119         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4120         struct rq *rq = this_rq();
4121         cputime64_t tmp;
4122
4123         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4124                 account_guest_time(p, cputime);
4125                 return;
4126         }
4127
4128         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4129
4130         /* Add system time to cpustat. */
4131         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4132         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4133                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4134         else if (softirq_count())
4135                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4136         else if (p != rq->idle)
4137                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4138         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4139                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4140         else
4141                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4142         /* Account for system time used */
4143         acct_update_integrals(p);
4144 }
4145
4146 /*
4147  * Account scaled system cpu time to a process.
4148  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4149  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4150  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4151  */
4152 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4153 {
4154         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4155 }
4156
4157 /*
4158  * Account for involuntary wait time.
4159  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4160  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4161  */
4162 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4163 {
4164         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4165         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4166         struct rq *rq = this_rq();
4167
4168         if (p == rq->idle) {
4169                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4170                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4171                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4172                 else
4173                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4174         } else
4175                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4176 }
4177
4178 /*
4179  * Use precise platform statistics if available:
4180  */
4181 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4182 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4183 {
4184         return p->utime;
4185 }
4186
4187 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4188 {
4189         return p->stime;
4190 }
4191 #else
4192 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4193 {
4194         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4195                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4196         u64 temp;
4197
4198         /*
4199          * Use CFS's precise accounting:
4200          */
4201         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4202
4203         if (total) {
4204                 temp *= utime;
4205                 do_div(temp, total);
4206         }
4207         utime = (clock_t)temp;
4208
4209         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4210         return p->prev_utime;
4211 }
4212
4213 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4214 {
4215         clock_t stime;
4216
4217         /*
4218          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4219          * the total, to make sure the total observed by userspace
4220          * grows monotonically - apps rely on that):
4221          */
4222         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4223                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4224
4225         if (stime >= 0)
4226                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4227
4228         return p->prev_stime;
4229 }
4230 #endif
4231
4232 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4233 {
4234         return p->gtime;
4235 }
4236
4237 /*
4238  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4239  * We call it with interrupts disabled.
4240  *
4241  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4242  * timeslices.
4243  */
4244 void scheduler_tick(void)
4245 {
4246         int cpu = smp_processor_id();
4247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4248         struct task_struct *curr = rq->curr;
4249
4250         sched_clock_tick();
4251
4252         spin_lock(&rq->lock);
4253         update_rq_clock(rq);
4254         update_cpu_load(rq);
4255         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4256         spin_unlock(&rq->lock);
4257
4258 #ifdef CONFIG_SMP
4259         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4260         trigger_load_balance(rq, cpu);
4261 #endif
4262 }
4263
4264 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4265                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4266
4267 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4268 {
4269         if (in_lock_functions(addr)) {
4270                 addr = CALLER_ADDR2;
4271                 if (in_lock_functions(addr))
4272                         addr = CALLER_ADDR3;
4273         }
4274         return addr;
4275 }
4276
4277 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4278 {
4279 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4280         /*
4281          * Underflow?
4282          */
4283         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4284                 return;
4285 #endif
4286         preempt_count() += val;
4287 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4288         /*
4289          * Spinlock count overflowing soon?
4290          */
4291         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4292                                 PREEMPT_MASK - 10);
4293 #endif
4294         if (preempt_count() == val)
4295                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4296 }
4297 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4298
4299 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4300 {
4301 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4302         /*
4303          * Underflow?
4304          */
4305         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4306                 return;
4307         /*
4308          * Is the spinlock portion underflowing?
4309          */
4310         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4311                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4312                 return;
4313 #endif
4314
4315         if (preempt_count() == val)
4316                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4317         preempt_count() -= val;
4318 }
4319 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4320
4321 #endif
4322
4323 /*
4324  * Print scheduling while atomic bug:
4325  */
4326 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4327 {
4328         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4329
4330         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4331                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4332
4333         debug_show_held_locks(prev);
4334         print_modules();
4335         if (irqs_disabled())
4336                 print_irqtrace_events(prev);
4337
4338         if (regs)
4339                 show_regs(regs);
4340         else
4341                 dump_stack();
4342 }
4343
4344 /*
4345  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4346  */
4347 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4348 {
4349         /*
4350          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4351          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4352          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4353          */
4354         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4355                 __schedule_bug(prev);
4356
4357         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4358
4359         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4360 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4361         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4362                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4363                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4364         }
4365 #endif
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Pick up the highest-prio task:
4370  */
4371 static inline struct task_struct *
4372 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4373 {
4374         const struct sched_class *class;
4375         struct task_struct *p;
4376
4377         /*
4378          * Optimization: we know that if all tasks are in
4379          * the fair class we can call that function directly:
4380          */
4381         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4382                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4383                 if (likely(p))
4384                         return p;
4385         }
4386
4387         class = sched_class_highest;
4388         for ( ; ; ) {
4389                 p = class->pick_next_task(rq);
4390                 if (p)
4391                         return p;
4392                 /*
4393                  * Will never be NULL as the idle class always
4394                  * returns a non-NULL p:
4395                  */
4396                 class = class->next;
4397         }
4398 }
4399
4400 /*
4401  * schedule() is the main scheduler function.
4402  */
4403 asmlinkage void __sched schedule(void)
4404 {
4405         struct task_struct *prev, *next;
4406         unsigned long *switch_count;
4407         struct rq *rq;
4408         int cpu;
4409
4410 need_resched:
4411         preempt_disable();
4412         cpu = smp_processor_id();
4413         rq = cpu_rq(cpu);
4414         rcu_qsctr_inc(cpu);
4415         prev = rq->curr;
4416         switch_count = &prev->nivcsw;
4417
4418         release_kernel_lock(prev);
4419 need_resched_nonpreemptible:
4420
4421         schedule_debug(prev);
4422
4423         if (sched_feat(HRTICK))
4424                 hrtick_clear(rq);
4425
4426         /*
4427          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4428          */
4429         local_irq_disable();
4430         update_rq_clock(rq);
4431         spin_lock(&rq->lock);
4432         clear_tsk_need_resched(prev);
4433
4434         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4435                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4436                         prev->state = TASK_RUNNING;
4437                 else
4438                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4439                 switch_count = &prev->nvcsw;
4440         }
4441
4442 #ifdef CONFIG_SMP
4443         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4444                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4445 #endif
4446
4447         if (unlikely(!rq->nr_running))
4448                 idle_balance(cpu, rq);
4449
4450         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4451         next = pick_next_task(rq, prev);
4452
4453         if (likely(prev != next)) {
4454                 sched_info_switch(prev, next);
4455
4456                 rq->nr_switches++;
4457                 rq->curr = next;
4458                 ++*switch_count;
4459
4460                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4461                 /*
4462                  * the context switch might have flipped the stack from under
4463                  * us, hence refresh the local variables.
4464                  */
4465                 cpu = smp_processor_id();
4466                 rq = cpu_rq(cpu);
4467         } else
4468                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4469
4470         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4471                 goto need_resched_nonpreemptible;
4472
4473         preempt_enable_no_resched();
4474         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4475                 goto need_resched;
4476 }
4477 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4478
4479 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4480 /*
4481  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4482  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4483  * occur there and call schedule directly.
4484  */
4485 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4486 {
4487         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4488
4489         /*
4490          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4491          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4492          */
4493         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4494                 return;
4495
4496         do {
4497                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4498                 schedule();
4499                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4500
4501                 /*
4502                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4503                  * between schedule and now.
4504                  */
4505                 barrier();
4506         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4509
4510 /*
4511  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4512  * off of irq context.
4513  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4514  * protect us against recursive calling from irq.
4515  */
4516 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4517 {
4518         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4519
4520         /* Catch callers which need to be fixed */
4521         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4522
4523         do {
4524                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4525                 local_irq_enable();
4526                 schedule();
4527                 local_irq_disable();
4528                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4529
4530                 /*
4531                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4532                  * between schedule and now.
4533                  */
4534                 barrier();
4535         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4536 }
4537
4538 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4539
4540 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4541                           void *key)
4542 {
4543         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4544 }
4545 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4546
4547 /*
4548  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4549  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4550  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4551  *
4552  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4553  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4554  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4555  */
4556 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4557                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4558 {
4559         wait_queue_t *curr, *next;
4560
4561         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4562                 unsigned flags = curr->flags;
4563
4564                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4565                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4566                         break;
4567         }
4568 }
4569
4570 /**
4571  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4572  * @q: the waitqueue
4573  * @mode: which threads
4574  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4575  * @key: is directly passed to the wakeup function
4576  */
4577 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4578                         int nr_exclusive, void *key)
4579 {
4580         unsigned long flags;
4581
4582         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4583         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4584         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4587
4588 /*
4589  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4590  */
4591 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4592 {
4593         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4594 }
4595
4596 /**
4597  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4598  * @q: the waitqueue
4599  * @mode: which threads
4600  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4601  *
4602  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4603  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4604  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4605  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4606  *
4607  * On UP it can prevent extra preemption.
4608  */
4609 void
4610 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4611 {
4612         unsigned long flags;
4613         int sync = 1;
4614
4615         if (unlikely(!q))
4616                 return;
4617
4618         if (unlikely(!nr_exclusive))
4619                 sync = 0;
4620
4621         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4622         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4623         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4624 }
4625 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4626
4627 /**
4628  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4629  * @x:  holds the state of this particular completion
4630  *
4631  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4632  * awakened in the same order in which they were queued.
4633  *
4634  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4635  */
4636 void complete(struct completion *x)
4637 {
4638         unsigned long flags;
4639
4640         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4641         x->done++;
4642         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4643         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL(complete);
4646
4647 /**
4648  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4649  * @x:  holds the state of this particular completion
4650  *
4651  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4652  */
4653 void complete_all(struct completion *x)
4654 {
4655         unsigned long flags;
4656
4657         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4658         x->done += UINT_MAX/2;
4659         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4660         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4663
4664 static inline long __sched
4665 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4666 {
4667         if (!x->done) {
4668                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4669
4670                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4671                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4672                 do {
4673                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4674                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4675                                 break;
4676                         }
4677                         __set_current_state(state);
4678                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4679                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4680                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4681                 } while (!x->done && timeout);
4682                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4683                 if (!x->done)
4684                         return timeout;
4685         }
4686         x->done--;
4687         return timeout ?: 1;
4688 }
4689
4690 static long __sched
4691 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4692 {
4693         might_sleep();
4694
4695         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4696         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4697         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4698         return timeout;
4699 }
4700
4701 /**
4702  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4703  * @x:  holds the state of this particular completion
4704  *
4705  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4706  * interruptible and there is no timeout.
4707  *
4708  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4709  * and interrupt capability. Also see complete().
4710  */
4711 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4712 {
4713         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4716
4717 /**
4718  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4719  * @x:  holds the state of this particular completion
4720  * @timeout:  timeout value in jiffies
4721  *
4722  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4723  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4724  * interruptible.
4725  */
4726 unsigned long __sched
4727 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4728 {
4729         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4732
4733 /**
4734  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4735  * @x:  holds the state of this particular completion
4736  *
4737  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4738  * interruptible.
4739  */
4740 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4741 {
4742         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4743         if (t == -ERESTARTSYS)
4744                 return t;
4745         return 0;
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4748
4749 /**
4750  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4751  * @x:  holds the state of this particular completion
4752  * @timeout:  timeout value in jiffies
4753  *
4754  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4755  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4756  */
4757 unsigned long __sched
4758 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4759                                           unsigned long timeout)
4760 {
4761         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4762 }
4763 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4764
4765 /**
4766  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4767  * @x:  holds the state of this particular completion
4768  *
4769  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4770  * interrupted by a kill signal.
4771  */
4772 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4773 {
4774         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4775         if (t == -ERESTARTSYS)
4776                 return t;
4777         return 0;
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4780
4781 /**
4782  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4783  *      @x:     completion structure
4784  *
4785  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4786  *               1 if a decrement succeeded.
4787  *
4788  *      If a completion is being used as a counting completion,
4789  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4790  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4791  *      is protecting is not available.
4792  */
4793 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4794 {
4795         int ret = 1;
4796
4797         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4798         if (!x->done)
4799                 ret = 0;
4800         else
4801                 x->done--;
4802         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4803         return ret;
4804 }
4805 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4806
4807 /**
4808  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4809  *      @x:     completion structure
4810  *
4811  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4812  *               1 if there are no waiters.
4813  *
4814  */
4815 bool completion_done(struct completion *x)
4816 {
4817         int ret = 1;
4818
4819         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4820         if (!x->done)
4821                 ret = 0;
4822         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4823         return ret;
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4826
4827 static long __sched
4828 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4829 {
4830         unsigned long flags;
4831         wait_queue_t wait;
4832
4833         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4834
4835         __set_current_state(state);
4836
4837         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4838         __add_wait_queue(q, &wait);
4839         spin_unlock(&q->lock);
4840         timeout = schedule_timeout(timeout);
4841         spin_lock_irq(&q->lock);
4842         __remove_wait_queue(q, &wait);
4843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4844
4845         return timeout;
4846 }
4847
4848 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4849 {
4850         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4853
4854 long __sched
4855 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4856 {
4857         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4860
4861 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4862 {
4863         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4866
4867 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4868 {
4869         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4872
4873 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4874
4875 /*
4876  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4877  * @p: task
4878  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4879  *
4880  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4881  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4882  *
4883  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4884  */
4885 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4886 {
4887         unsigned long flags;
4888         int oldprio, on_rq, running;
4889         struct rq *rq;
4890         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4891
4892         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4893
4894         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4895         update_rq_clock(rq);
4896
4897         oldprio = p->prio;
4898         on_rq = p->se.on_rq;
4899         running = task_current(rq, p);
4900         if (on_rq)
4901                 dequeue_task(rq, p, 0);
4902         if (running)
4903                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4904
4905         if (rt_prio(prio))
4906                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4907         else
4908                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4909
4910         p->prio = prio;
4911
4912         if (running)
4913                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4914         if (on_rq) {
4915                 enqueue_task(rq, p, 0);
4916
4917                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4918         }
4919         task_rq_unlock(rq, &flags);
4920 }
4921
4922 #endif
4923
4924 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4925 {
4926         int old_prio, delta, on_rq;
4927         unsigned long flags;
4928         struct rq *rq;
4929
4930         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4931                 return;
4932         /*
4933          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4934          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4935          */
4936         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4937         update_rq_clock(rq);
4938         /*
4939          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4940          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4941          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4942          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4943          */
4944         if (task_has_rt_policy(p)) {
4945                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4946                 goto out_unlock;
4947         }
4948         on_rq = p->se.on_rq;
4949         if (on_rq)
4950                 dequeue_task(rq, p, 0);
4951
4952         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4953         set_load_weight(p);
4954         old_prio = p->prio;
4955         p->prio = effective_prio(p);
4956         delta = p->prio - old_prio;
4957
4958         if (on_rq) {
4959                 enqueue_task(rq, p, 0);
4960                 /*
4961                  * If the task increased its priority or is running and
4962                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4963                  */
4964                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4965                         resched_task(rq->curr);
4966         }
4967 out_unlock:
4968         task_rq_unlock(rq, &flags);
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4971
4972 /*
4973  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4974  * @p: task
4975  * @nice: nice value
4976  */
4977 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4978 {
4979         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4980         int nice_rlim = 20 - nice;
4981
4982         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4983                 capable(CAP_SYS_NICE));
4984 }
4985
4986 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4987
4988 /*
4989  * sys_nice - change the priority of the current process.
4990  * @increment: priority increment
4991  *
4992  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4993  * does similar things.
4994  */
4995 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4996 {
4997         long nice, retval;
4998
4999         /*
5000          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5001          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5002          * and we have a single winner.
5003          */
5004         if (increment < -40)
5005                 increment = -40;
5006         if (increment > 40)
5007                 increment = 40;
5008
5009         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5010         if (nice < -20)
5011                 nice = -20;
5012         if (nice > 19)
5013                 nice = 19;
5014
5015         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5016                 return -EPERM;
5017
5018         retval = security_task_setnice(current, nice);
5019         if (retval)
5020                 return retval;
5021
5022         set_user_nice(current, nice);
5023         return 0;
5024 }
5025
5026 #endif
5027
5028 /**
5029  * task_prio - return the priority value of a given task.
5030  * @p: the task in question.
5031  *
5032  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5033  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5034  * around 0, value goes from -16 to +15.
5035  */
5036 int task_prio(const struct task_struct *p)
5037 {
5038         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5039 }
5040
5041 /**
5042  * task_nice - return the nice value of a given task.
5043  * @p: the task in question.
5044  */
5045 int task_nice(const struct task_struct *p)
5046 {
5047         return TASK_NICE(p);
5048 }
5049 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5050
5051 /**
5052  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5053  * @cpu: the processor in question.
5054  */
5055 int idle_cpu(int cpu)
5056 {
5057         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5058 }
5059
5060 /**
5061  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5062  * @cpu: the processor in question.
5063  */
5064 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5065 {
5066         return cpu_rq(cpu)->idle;
5067 }
5068
5069 /**
5070  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5071  * @pid: the pid in question.
5072  */
5073 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5074 {
5075         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5076 }
5077
5078 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5079 static void
5080 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5081 {
5082         BUG_ON(p->se.on_rq);
5083
5084         p->policy = policy;
5085         switch (p->policy) {
5086         case SCHED_NORMAL:
5087         case SCHED_BATCH:
5088         case SCHED_IDLE:
5089                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5090                 break;
5091         case SCHED_FIFO:
5092         case SCHED_RR:
5093                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5094                 break;
5095         }
5096
5097         p->rt_priority = prio;
5098         p->normal_prio = normal_prio(p);
5099         /* we are holding p->pi_lock already */
5100         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5101         set_load_weight(p);
5102 }
5103
5104 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5105                                 struct sched_param *param, bool user)
5106 {
5107         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5108         unsigned long flags;
5109         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5110         struct rq *rq;
5111
5112         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5113         BUG_ON(in_interrupt());
5114 recheck:
5115         /* double check policy once rq lock held */
5116         if (policy < 0)
5117                 policy = oldpolicy = p->policy;
5118         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5119                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5120                         policy != SCHED_IDLE)
5121                 return -EINVAL;
5122         /*
5123          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5124          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5125          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5126          */
5127         if (param->sched_priority < 0 ||
5128             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5129             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5130                 return -EINVAL;
5131         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5132                 return -EINVAL;
5133
5134         /*
5135          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5136          */
5137         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5138                 if (rt_policy(policy)) {
5139                         unsigned long rlim_rtprio;
5140
5141                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5142                                 return -ESRCH;
5143                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5144                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5145
5146                         /* can't set/change the rt policy */
5147                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5148                                 return -EPERM;
5149
5150                         /* can't increase priority */
5151                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5152                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5153                                 return -EPERM;
5154                 }
5155                 /*
5156                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5157                  * move out of SCHED_IDLE either:
5158                  */
5159                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5160                         return -EPERM;
5161
5162                 /* can't change other user's priorities */
5163                 if ((current->euid != p->euid) &&
5164                     (current->euid != p->uid))
5165                         return -EPERM;
5166         }
5167
5168         if (user) {
5169 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5170                 /*
5171                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5172                  * assigned.
5173                  */
5174                 if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5175                         return -EPERM;
5176 #endif
5177
5178                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5179                 if (retval)
5180                         return retval;
5181         }
5182
5183         /*
5184          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5185          * changing the priority of the task:
5186          */
5187         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5188         /*
5189          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5190          * runqueue lock must be held.
5191          */
5192         rq = __task_rq_lock(p);
5193         /* recheck policy now with rq lock held */
5194         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5195                 policy = oldpolicy = -1;
5196                 __task_rq_unlock(rq);
5197                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5198                 goto recheck;
5199         }
5200         update_rq_clock(rq);
5201         on_rq = p->se.on_rq;
5202         running = task_current(rq, p);
5203         if (on_rq)
5204                 deactivate_task(rq, p, 0);
5205         if (running)
5206                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5207
5208         oldprio = p->prio;
5209         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5210
5211         if (running)
5212                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5213         if (on_rq) {
5214                 activate_task(rq, p, 0);
5215
5216                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5217         }
5218         __task_rq_unlock(rq);
5219         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5220
5221         rt_mutex_adjust_pi(p);
5222
5223         return 0;
5224 }
5225
5226 /**
5227  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5228  * @p: the task in question.
5229  * @policy: new policy.
5230  * @param: structure containing the new RT priority.
5231  *
5232  * NOTE that the task may be already dead.
5233  */
5234 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5235                        struct sched_param *param)
5236 {
5237         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5238 }
5239 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5240
5241 /**
5242  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5243  * @p: the task in question.
5244  * @policy: new policy.
5245  * @param: structure containing the new RT priority.
5246  *
5247  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5248  * current context has permission.  For example, this is needed in
5249  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5250  * but our caller might not have that capability.
5251  */
5252 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5253                                struct sched_param *param)
5254 {
5255         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5256 }
5257
5258 static int
5259 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5260 {
5261         struct sched_param lparam;
5262         struct task_struct *p;
5263         int retval;
5264
5265         if (!param || pid < 0)
5266                 return -EINVAL;
5267         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5268                 return -EFAULT;
5269
5270         rcu_read_lock();
5271         retval = -ESRCH;
5272         p = find_process_by_pid(pid);
5273         if (p != NULL)
5274                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5275         rcu_read_unlock();
5276
5277         return retval;
5278 }
5279
5280 /**
5281  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5282  * @pid: the pid in question.
5283  * @policy: new policy.
5284  * @param: structure containing the new RT priority.
5285  */
5286 asmlinkage long
5287 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5288 {
5289         /* negative values for policy are not valid */
5290         if (policy < 0)
5291                 return -EINVAL;
5292
5293         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5294 }
5295
5296 /**
5297  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5298  * @pid: the pid in question.
5299  * @param: structure containing the new RT priority.
5300  */
5301 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5302 {
5303         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5304 }
5305
5306 /**
5307  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5308  * @pid: the pid in question.
5309  */
5310 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5311 {
5312         struct task_struct *p;
5313         int retval;
5314
5315         if (pid < 0)
5316                 return -EINVAL;
5317
5318         retval = -ESRCH;
5319         read_lock(&tasklist_lock);
5320         p = find_process_by_pid(pid);
5321         if (p) {
5322                 retval = security_task_getscheduler(p);
5323                 if (!retval)
5324                         retval = p->policy;
5325         }
5326         read_unlock(&tasklist_lock);
5327         return retval;
5328 }
5329
5330 /**
5331  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5332  * @pid: the pid in question.
5333  * @param: structure containing the RT priority.
5334  */
5335 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5336 {
5337         struct sched_param lp;
5338         struct task_struct *p;
5339         int retval;
5340
5341         if (!param || pid < 0)
5342                 return -EINVAL;
5343
5344         read_lock(&tasklist_lock);
5345         p = find_process_by_pid(pid);
5346         retval = -ESRCH;
5347         if (!p)
5348                 goto out_unlock;
5349
5350         retval = security_task_getscheduler(p);
5351         if (retval)
5352                 goto out_unlock;
5353
5354         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5355         read_unlock(&tasklist_lock);
5356
5357         /*
5358          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5359          */
5360         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5361
5362         return retval;
5363
5364 out_unlock:
5365         read_unlock(&tasklist_lock);
5366         return retval;
5367 }
5368
5369 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5370 {
5371         cpumask_t cpus_allowed;
5372         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5373         struct task_struct *p;
5374         int retval;
5375
5376         get_online_cpus();
5377         read_lock(&tasklist_lock);
5378
5379         p = find_process_by_pid(pid);
5380         if (!p) {
5381                 read_unlock(&tasklist_lock);
5382                 put_online_cpus();
5383                 return -ESRCH;
5384         }
5385
5386         /*
5387          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5388          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5389          * usage count and then drop tasklist_lock.
5390          */
5391         get_task_struct(p);
5392         read_unlock(&tasklist_lock);
5393
5394         retval = -EPERM;
5395         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5396                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5397                 goto out_unlock;
5398
5399         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5400         if (retval)
5401                 goto out_unlock;
5402
5403         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5404         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5405  again:
5406         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5407
5408         if (!retval) {
5409                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5410                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5411                         /*
5412                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5413                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5414                          * cpuset's cpus_allowed
5415                          */
5416                         new_mask = cpus_allowed;
5417                         goto again;
5418                 }
5419         }
5420 out_unlock:
5421         put_task_struct(p);
5422         put_online_cpus();
5423         return retval;
5424 }
5425
5426 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5427                              cpumask_t *new_mask)
5428 {
5429         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5430                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5431         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5432                 len = sizeof(cpumask_t);
5433         }
5434         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5435 }
5436
5437 /**
5438  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5439  * @pid: pid of the process
5440  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5441  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5442  */
5443 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5444                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5445 {
5446         cpumask_t new_mask;
5447         int retval;
5448
5449         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5450         if (retval)
5451                 return retval;
5452
5453         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5454 }
5455
5456 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5457 {
5458         struct task_struct *p;
5459         int retval;
5460
5461         get_online_cpus();
5462         read_lock(&tasklist_lock);
5463
5464         retval = -ESRCH;
5465         p = find_process_by_pid(pid);
5466         if (!p)
5467                 goto out_unlock;
5468
5469         retval = security_task_getscheduler(p);
5470         if (retval)
5471                 goto out_unlock;
5472
5473         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5474
5475 out_unlock:
5476         read_unlock(&tasklist_lock);
5477         put_online_cpus();
5478
5479         return retval;
5480 }
5481
5482 /**
5483  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5484  * @pid: pid of the process
5485  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5486  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5487  */
5488 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5489                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5490 {
5491         int ret;
5492         cpumask_t mask;
5493
5494         if (len < sizeof(cpumask_t))
5495                 return -EINVAL;
5496
5497         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5498         if (ret < 0)
5499                 return ret;
5500
5501         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5502                 return -EFAULT;
5503
5504         return sizeof(cpumask_t);
5505 }
5506
5507 /**
5508  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5509  *
5510  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5511  * other threads running on this CPU then this function will return.
5512  */
5513 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5514 {
5515         struct rq *rq = this_rq_lock();
5516
5517         schedstat_inc(rq, yld_count);
5518         current->sched_class->yield_task(rq);
5519
5520         /*
5521          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5522          * no need to preempt or enable interrupts:
5523          */
5524         __release(rq->lock);
5525         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5526         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5527         preempt_enable_no_resched();
5528
5529         schedule();
5530
5531         return 0;
5532 }
5533
5534 static void __cond_resched(void)
5535 {
5536 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5537         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5538 #endif
5539         /*
5540          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5541          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5542          * cond_resched() call.
5543          */
5544         do {
5545                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5546                 schedule();
5547                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5548         } while (need_resched());
5549 }
5550
5551 int __sched _cond_resched(void)
5552 {
5553         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5554                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5555                 __cond_resched();
5556                 return 1;
5557         }
5558         return 0;
5559 }
5560 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5561
5562 /*
5563  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5564  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5565  *
5566  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5567  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5568  * spin_unlock(), once by hand).
5569  */
5570 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5571 {
5572         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5573         int ret = 0;
5574
5575         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5576                 spin_unlock(lock);
5577                 if (resched && need_resched())
5578                         __cond_resched();
5579                 else
5580                         cpu_relax();
5581                 ret = 1;
5582                 spin_lock(lock);
5583         }
5584         return ret;
5585 }
5586 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5587
5588 int __sched cond_resched_softirq(void)
5589 {
5590         BUG_ON(!in_softirq());
5591
5592         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5593                 local_bh_enable();
5594                 __cond_resched();
5595                 local_bh_disable();
5596                 return 1;
5597         }
5598         return 0;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5601
5602 /**
5603  * yield - yield the current processor to other threads.
5604  *
5605  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5606  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5607  */
5608 void __sched yield(void)
5609 {
5610         set_current_state(TASK_RUNNING);
5611         sys_sched_yield();
5612 }
5613 EXPORT_SYMBOL(yield);
5614
5615 /*
5616  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5617  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5618  *
5619  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5620  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5621  */
5622 void __sched io_schedule(void)
5623 {
5624         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5625
5626         delayacct_blkio_start();
5627         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5628         schedule();
5629         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5630         delayacct_blkio_end();
5631 }
5632 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5633
5634 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5635 {
5636         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5637         long ret;
5638
5639         delayacct_blkio_start();
5640         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5641         ret = schedule_timeout(timeout);
5642         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5643         delayacct_blkio_end();
5644         return ret;
5645 }
5646
5647 /**
5648  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5649  * @policy: scheduling class.
5650  *
5651  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5652  * by a given scheduling class.
5653  */
5654 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5655 {
5656         int ret = -EINVAL;
5657
5658         switch (policy) {
5659         case SCHED_FIFO:
5660         case SCHED_RR:
5661                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5662                 break;
5663         case SCHED_NORMAL:
5664         case SCHED_BATCH:
5665         case SCHED_IDLE:
5666                 ret = 0;
5667                 break;
5668         }
5669         return ret;
5670 }
5671
5672 /**
5673  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5674  * @policy: scheduling class.
5675  *
5676  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5677  * by a given scheduling class.
5678  */
5679 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5680 {
5681         int ret = -EINVAL;
5682
5683         switch (policy) {
5684         case SCHED_FIFO:
5685         case SCHED_RR:
5686                 ret = 1;
5687                 break;
5688         case SCHED_NORMAL:
5689         case SCHED_BATCH:
5690         case SCHED_IDLE:
5691                 ret = 0;
5692         }
5693         return ret;
5694 }
5695
5696 /**
5697  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5698  * @pid: pid of the process.
5699  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5700  *
5701  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5702  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5703  */
5704 asmlinkage
5705 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5706 {
5707         struct task_struct *p;
5708         unsigned int time_slice;
5709         int retval;
5710         struct timespec t;
5711
5712         if (pid < 0)
5713                 return -EINVAL;
5714
5715         retval = -ESRCH;
5716         read_lock(&tasklist_lock);
5717         p = find_process_by_pid(pid);
5718         if (!p)
5719                 goto out_unlock;
5720
5721         retval = security_task_getscheduler(p);
5722         if (retval)
5723                 goto out_unlock;
5724
5725         /*
5726          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5727          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5728          */
5729         time_slice = 0;
5730         if (p->policy == SCHED_RR) {
5731                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5732         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5733                 struct sched_entity *se = &p->se;
5734                 unsigned long flags;
5735                 struct rq *rq;
5736
5737                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5738                 if (rq->cfs.load.weight)
5739                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5740                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5741         }
5742         read_unlock(&tasklist_lock);
5743         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5744         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5745         return retval;
5746
5747 out_unlock:
5748         read_unlock(&tasklist_lock);
5749         return retval;
5750 }
5751
5752 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5753
5754 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5755 {
5756         unsigned long free = 0;
5757         unsigned state;
5758
5759         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5760         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5761                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5762 #if BITS_PER_LONG == 32
5763         if (state == TASK_RUNNING)
5764                 printk(KERN_CONT " running  ");
5765         else
5766                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5767 #else
5768         if (state == TASK_RUNNING)
5769                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5770         else
5771                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5772 #endif
5773 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5774         {
5775                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5776                 while (!*n)
5777                         n++;
5778                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5779         }
5780 #endif
5781         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5782                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5783
5784         show_stack(p, NULL);
5785 }
5786
5787 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5788 {
5789         struct task_struct *g, *p;
5790
5791 #if BITS_PER_LONG == 32
5792         printk(KERN_INFO
5793                 "  task                PC stack   pid father\n");
5794 #else
5795         printk(KERN_INFO
5796                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5797 #endif
5798         read_lock(&tasklist_lock);
5799         do_each_thread(g, p) {
5800                 /*
5801                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5802                  * console might take alot of time:
5803                  */
5804                 touch_nmi_watchdog();
5805                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5806                         sched_show_task(p);
5807         } while_each_thread(g, p);
5808
5809         touch_all_softlockup_watchdogs();
5810
5811 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5812         sysrq_sched_debug_show();
5813 #endif
5814         read_unlock(&tasklist_lock);
5815         /*
5816          * Only show locks if all tasks are dumped:
5817          */
5818         if (state_filter == -1)
5819                 debug_show_all_locks();
5820 }
5821
5822 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5823 {
5824         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5825 }
5826
5827 /**
5828  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5829  * @idle: task in question
5830  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5831  *
5832  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5833  * flag, to make booting more robust.
5834  */
5835 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5836 {
5837         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5838         unsigned long flags;
5839
5840         __sched_fork(idle);
5841         idle->se.exec_start = sched_clock();
5842
5843         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5844         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5845         __set_task_cpu(idle, cpu);
5846
5847         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5848         rq->curr = rq->idle = idle;
5849 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5850         idle->oncpu = 1;
5851 #endif
5852         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5853
5854         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5855 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5856         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5857 #else
5858         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5859 #endif
5860         /*
5861          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5862          */
5863         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5864 }
5865
5866 /*
5867  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5868  * indicates which cpus entered this state. This is used
5869  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5870  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5871  * always be CPU_MASK_NONE.
5872  */
5873 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5874
5875 /*
5876  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5877  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5878  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5879  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5880  * number of CPUs.
5881  *
5882  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5883  */
5884 static inline void sched_init_granularity(void)
5885 {
5886         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5887         const unsigned long limit = 200000000;
5888
5889         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5890         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5891                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5892
5893         sysctl_sched_latency *= factor;
5894         if (sysctl_sched_latency > limit)
5895                 sysctl_sched_latency = limit;
5896
5897         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5898
5899         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5900 }
5901
5902 #ifdef CONFIG_SMP
5903 /*
5904  * This is how migration works:
5905  *
5906  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5907  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5908  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5909  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5910  *    thread off the CPU)
5911  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5912  *    task is still in the wrong runqueue.
5913  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5914  *    it and puts it into the right queue.
5915  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5916  * 7) we wake up and the migration is done.
5917  */
5918
5919 /*
5920  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5921  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5922  * is removed from the allowed bitmask.
5923  *
5924  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5925  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5926  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5927  */
5928 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5929 {
5930         struct migration_req req;
5931         unsigned long flags;
5932         struct rq *rq;
5933         int ret = 0;
5934
5935         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5936         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5937                 ret = -EINVAL;
5938                 goto out;
5939         }
5940
5941         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5942                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5943                 ret = -EINVAL;
5944                 goto out;
5945         }
5946
5947         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5948                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5949         else {
5950                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5951                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5952         }
5953
5954         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5955         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5956                 goto out;
5957
5958         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5959                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5960                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5961                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5962                 wait_for_completion(&req.done);
5963                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5964                 return 0;
5965         }
5966 out:
5967         task_rq_unlock(rq, &flags);
5968
5969         return ret;
5970 }
5971 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5972
5973 /*
5974  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5975  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5976  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5977  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5978  *
5979  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5980  * as the task is no longer on this CPU.
5981  *
5982  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5983  */
5984 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5985 {
5986         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5987         int ret = 0, on_rq;
5988
5989         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5990                 return ret;
5991
5992         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5993         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5994
5995         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5996         /* Already moved. */
5997         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5998                 goto done;
5999         /* Affinity changed (again). */
6000         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6001                 goto fail;
6002
6003         on_rq = p->se.on_rq;
6004         if (on_rq)
6005                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6006
6007         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6008         if (on_rq) {
6009                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6010                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6011         }
6012 done:
6013         ret = 1;
6014 fail:
6015         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6016         return ret;
6017 }
6018
6019 /*
6020  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6021  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6022  * another runqueue.
6023  */
6024 static int migration_thread(void *data)
6025 {
6026         int cpu = (long)data;
6027         struct rq *rq;
6028
6029         rq = cpu_rq(cpu);
6030         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6031
6032         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6033         while (!kthread_should_stop()) {
6034                 struct migration_req *req;
6035                 struct list_head *head;
6036
6037                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6038
6039                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6040                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6041                         goto wait_to_die;
6042                 }
6043
6044                 if (rq->active_balance) {
6045                         active_load_balance(rq, cpu);
6046                         rq->active_balance = 0;
6047                 }
6048
6049                 head = &rq->migration_queue;
6050
6051                 if (list_empty(head)) {
6052                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6053                         schedule();
6054                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6055                         continue;
6056                 }
6057                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6058                 list_del_init(head->next);
6059
6060                 spin_unlock(&rq->lock);
6061                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6062                 local_irq_enable();
6063
6064                 complete(&req->done);
6065         }
6066         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6067         return 0;
6068
6069 wait_to_die:
6070         /* Wait for kthread_stop */
6071         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6072         while (!kthread_should_stop()) {
6073                 schedule();
6074                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6075         }
6076         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6077         return 0;
6078 }
6079
6080 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6081
6082 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6083 {
6084         int ret;
6085
6086         local_irq_disable();
6087         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6088         local_irq_enable();
6089         return ret;
6090 }
6091
6092 /*
6093  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6094  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6095  */
6096 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6097 {
6098         unsigned long flags;
6099         cpumask_t mask;
6100         struct rq *rq;
6101         int dest_cpu;
6102
6103         do {
6104                 /* On same node? */
6105                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6106                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6107                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6108
6109                 /* On any allowed CPU? */
6110                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6111                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6112
6113                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6114                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6115                         cpumask_t cpus_allowed;
6116
6117                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6118                         /*
6119                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6120                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6121                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6122                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6123                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6124                          */
6125                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6126                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6127                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6128                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6129
6130                         /*
6131                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6132                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6133                          * leave kernel.
6134                          */
6135                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6136                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6137                                        "longer affine to cpu%d\n",
6138                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6139                         }
6140                 }
6141         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6142 }
6143
6144 /*
6145  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6146  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6147  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6148  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6149  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6150  */
6151 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6152 {
6153         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6154         unsigned long flags;
6155
6156         local_irq_save(flags);
6157         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6158         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6159         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6160         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6161         local_irq_restore(flags);
6162 }
6163
6164 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6165 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6166 {
6167         struct task_struct *p, *t;
6168
6169         read_lock(&tasklist_lock);
6170
6171         do_each_thread(t, p) {
6172                 if (p == current)
6173                         continue;
6174
6175                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6176                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6177         } while_each_thread(t, p);
6178
6179         read_unlock(&tasklist_lock);
6180 }
6181
6182 /*
6183  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6184  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6185  * Used by CPU offline code.
6186  */
6187 void sched_idle_next(void)
6188 {
6189         int this_cpu = smp_processor_id();
6190         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6191         struct task_struct *p = rq->idle;
6192         unsigned long flags;
6193
6194         /* cpu has to be offline */
6195         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6196
6197         /*
6198          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6199          * and interrupts disabled on the current cpu.
6200          */
6201         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6202
6203         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6204
6205         update_rq_clock(rq);
6206         activate_task(rq, p, 0);
6207
6208         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6209 }
6210
6211 /*
6212  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6213  * offline.
6214  */
6215 void idle_task_exit(void)
6216 {
6217         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6218
6219         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6220
6221         if (mm != &init_mm)
6222                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6223         mmdrop(mm);
6224 }
6225
6226 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6227 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6228 {
6229         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6230
6231         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6232         BUG_ON(!p->exit_state);
6233
6234         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6235         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6236
6237         get_task_struct(p);
6238
6239         /*
6240          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6241          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6242          * fine.
6243          */
6244         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6245         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6246         spin_lock_irq(&rq->lock);
6247
6248         put_task_struct(p);
6249 }
6250
6251 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6252 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6253 {
6254         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6255         struct task_struct *next;
6256
6257         for ( ; ; ) {
6258                 if (!rq->nr_running)
6259                         break;
6260                 update_rq_clock(rq);
6261                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6262                 if (!next)
6263                         break;
6264                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6265                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6266
6267         }
6268 }
6269 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6270
6271 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6272
6273 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6274         {
6275                 .procname       = "sched_domain",
6276                 .mode           = 0555,
6277         },
6278         {0, },
6279 };
6280
6281 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6282         {
6283                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6284                 .procname       = "kernel",
6285                 .mode           = 0555,
6286                 .child          = sd_ctl_dir,
6287         },
6288         {0, },
6289 };
6290
6291 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6292 {
6293         struct ctl_table *entry =
6294                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6295
6296         return entry;
6297 }
6298
6299 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6300 {
6301         struct ctl_table *entry;
6302
6303         /*
6304          * In the intermediate directories, both the child directory and
6305          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6306          * will always be set. In the lowest directory the names are
6307          * static strings and all have proc handlers.
6308          */
6309         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6310                 if (entry->child)
6311                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6312                 if (entry->proc_handler == NULL)
6313                         kfree(entry->procname);
6314         }
6315
6316         kfree(*tablep);
6317         *tablep = NULL;
6318 }
6319
6320 static void
6321 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6322                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6323                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6324 {
6325         entry->procname = procname;
6326         entry->data = data;
6327         entry->maxlen = maxlen;
6328         entry->mode = mode;
6329         entry->proc_handler = proc_handler;
6330 }
6331
6332 static struct ctl_table *
6333 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6334 {
6335         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6336
6337         if (table == NULL)
6338                 return NULL;
6339
6340         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6341                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6342         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6343                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6344         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6345                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6346         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6347                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6348         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6349                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6350         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6351                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6352         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6353                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6354         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6357                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6359                 &sd->cache_nice_tries,
6360                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6361         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6362                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6363         /* &table[11] is terminator */
6364
6365         return table;
6366 }
6367
6368 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6369 {
6370         struct ctl_table *entry, *table;
6371         struct sched_domain *sd;
6372         int domain_num = 0, i;
6373         char buf[32];
6374
6375         for_each_domain(cpu, sd)
6376                 domain_num++;
6377         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6378         if (table == NULL)
6379                 return NULL;
6380
6381         i = 0;
6382         for_each_domain(cpu, sd) {
6383                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6384                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6385                 entry->mode = 0555;
6386                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6387                 entry++;
6388                 i++;
6389         }
6390         return table;
6391 }
6392
6393 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6394 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6395 {
6396         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6397         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6398         char buf[32];
6399
6400         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6401         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6402
6403         if (entry == NULL)
6404                 return;
6405
6406         for_each_online_cpu(i) {
6407                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6408                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6409                 entry->mode = 0555;
6410                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6411                 entry++;
6412         }
6413
6414         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6415         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6416 }
6417
6418 /* may be called multiple times per register */
6419 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6420 {
6421         if (sd_sysctl_header)
6422                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6423         sd_sysctl_header = NULL;
6424         if (sd_ctl_dir[0].child)
6425                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6426 }
6427 #else
6428 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6429 {
6430 }
6431 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6432 {
6433 }
6434 #endif
6435
6436 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6437 {
6438         if (!rq->online) {
6439                 const struct sched_class *class;
6440
6441                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6442                 rq->online = 1;
6443
6444                 for_each_class(class) {
6445                         if (class->rq_online)
6446                                 class->rq_online(rq);
6447                 }
6448         }
6449 }
6450
6451 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6452 {
6453         if (rq->online) {
6454                 const struct sched_class *class;
6455
6456                 for_each_class(class) {
6457                         if (class->rq_offline)
6458                                 class->rq_offline(rq);
6459                 }
6460
6461                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6462                 rq->online = 0;
6463         }
6464 }
6465
6466 /*
6467  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6468  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6469  */
6470 static int __cpuinit
6471 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6472 {
6473         struct task_struct *p;
6474         int cpu = (long)hcpu;
6475         unsigned long flags;
6476         struct rq *rq;
6477
6478         switch (action) {
6479
6480         case CPU_UP_PREPARE:
6481         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6482                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6483                 if (IS_ERR(p))
6484                         return NOTIFY_BAD;
6485                 kthread_bind(p, cpu);
6486                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6487                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6488                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6489                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6490                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6491                 break;
6492
6493         case CPU_ONLINE:
6494         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6495                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6496                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6497
6498                 /* Update our root-domain */
6499                 rq = cpu_rq(cpu);
6500                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6501                 if (rq->rd) {
6502                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6503
6504                         set_rq_online(rq);
6505                 }
6506                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6507                 break;
6508
6509 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6510         case CPU_UP_CANCELED:
6511         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6512                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6513                         break;
6514                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6515                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6516                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6517                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6518                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6519                 break;
6520
6521         case CPU_DEAD:
6522         case CPU_DEAD_FROZEN:
6523                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6524                 migrate_live_tasks(cpu);
6525                 rq = cpu_rq(cpu);
6526                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6527                 rq->migration_thread = NULL;
6528                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6529                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6530                 update_rq_clock(rq);
6531                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6532                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6533                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6534                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6535                 migrate_dead_tasks(cpu);
6536                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6537                 cpuset_unlock();
6538                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6539                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6540
6541                 /*
6542                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6543                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6544                  * the requestors.
6545                  */
6546                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6547                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6548                         struct migration_req *req;
6549
6550                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6551                                          struct migration_req, list);
6552                         list_del_init(&req->list);
6553                         complete(&req->done);
6554                 }
6555                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6556                 break;
6557
6558         case CPU_DYING:
6559         case CPU_DYING_FROZEN:
6560                 /* Update our root-domain */
6561                 rq = cpu_rq(cpu);
6562                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6563                 if (rq->rd) {
6564                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6565                         set_rq_offline(rq);
6566                 }
6567                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6568                 break;
6569 #endif
6570         }
6571         return NOTIFY_OK;
6572 }
6573
6574 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6575  * happens before everything else.
6576  */
6577 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6578         .notifier_call = migration_call,
6579         .priority = 10
6580 };
6581
6582 static int __init migration_init(void)
6583 {
6584         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6585         int err;
6586
6587         /* Start one for the boot CPU: */
6588         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6589         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6590         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6591         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6592
6593         return err;
6594 }
6595 early_initcall(migration_init);
6596 #endif
6597
6598 #ifdef CONFIG_SMP
6599
6600 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6601
6602 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6603 {
6604         switch (lvl) {
6605         case SD_LV_NONE:
6606                         return "NONE";
6607         case SD_LV_SIBLING:
6608                         return "SIBLING";
6609         case SD_LV_MC:
6610                         return "MC";
6611         case SD_LV_CPU:
6612                         return "CPU";
6613         case SD_LV_NODE:
6614                         return "NODE";
6615         case SD_LV_ALLNODES:
6616                         return "ALLNODES";
6617         case SD_LV_MAX:
6618                         return "MAX";
6619
6620         }
6621         return "MAX";
6622 }
6623
6624 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6625                                   cpumask_t *groupmask)
6626 {
6627         struct sched_group *group = sd->groups;
6628         char str[256];
6629
6630         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6631         cpus_clear(*groupmask);
6632
6633         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6634
6635         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6636                 printk("does not load-balance\n");
6637                 if (sd->parent)
6638                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6639                                         " has parent");
6640                 return -1;
6641         }
6642
6643         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6644                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6645
6646         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6647                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6648                                 "CPU%d\n", cpu);
6649         }
6650         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6651                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6652                                 " CPU%d\n", cpu);
6653         }
6654
6655         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6656         do {
6657                 if (!group) {
6658                         printk("\n");
6659                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6660                         break;
6661                 }
6662
6663                 if (!group->__cpu_power) {
6664                         printk(KERN_CONT "\n");
6665                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6666                                         "set\n");
6667                         break;
6668                 }
6669
6670                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6671                         printk(KERN_CONT "\n");
6672                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6673                         break;
6674                 }
6675
6676                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6677                         printk(KERN_CONT "\n");
6678                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6679                         break;
6680                 }
6681
6682                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6683
6684                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6685                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6686
6687                 group = group->next;
6688         } while (group != sd->groups);
6689         printk(KERN_CONT "\n");
6690
6691         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6692                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6693
6694         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6695                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6696                         "of domain->span\n");
6697         return 0;
6698 }
6699
6700 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6701 {
6702         cpumask_t *groupmask;
6703         int level = 0;
6704
6705         if (!sd) {
6706                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6707                 return;
6708         }
6709
6710         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6711
6712         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6713         if (!groupmask) {
6714                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6715                 return;
6716         }
6717
6718         for (;;) {
6719                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6720                         break;
6721                 level++;
6722                 sd = sd->parent;
6723                 if (!sd)
6724                         break;
6725         }
6726         kfree(groupmask);
6727 }
6728 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6729 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6730 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6731
6732 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6733 {
6734         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6735                 return 1;
6736
6737         /* Following flags need at least 2 groups */
6738         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6739                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6740                          SD_BALANCE_FORK |
6741                          SD_BALANCE_EXEC |
6742                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6743                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6744                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6745                         return 0;
6746         }
6747
6748         /* Following flags don't use groups */
6749         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6750                          SD_WAKE_AFFINE |
6751                          SD_WAKE_BALANCE))
6752                 return 0;
6753
6754         return 1;
6755 }
6756
6757 static int
6758 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6759 {
6760         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6761
6762         if (sd_degenerate(parent))
6763                 return 1;
6764
6765         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6766                 return 0;
6767
6768         /* Does parent contain flags not in child? */
6769         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6770         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6771                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6772         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6773         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6774                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6775                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6776                                 SD_BALANCE_FORK |
6777                                 SD_BALANCE_EXEC |
6778                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6779                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6780         }
6781         if (~cflags & pflags)
6782                 return 0;
6783
6784         return 1;
6785 }
6786
6787 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6788 {
6789         unsigned long flags;
6790
6791         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6792
6793         if (rq->rd) {
6794                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6795
6796                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6797                         set_rq_offline(rq);
6798
6799                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6800
6801                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6802                         kfree(old_rd);
6803         }
6804
6805         atomic_inc(&rd->refcount);
6806         rq->rd = rd;
6807
6808         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6809         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6810                 set_rq_online(rq);
6811
6812         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6813 }
6814
6815 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6816 {
6817         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6818
6819         cpus_clear(rd->span);
6820         cpus_clear(rd->online);
6821
6822         cpupri_init(&rd->cpupri);
6823 }
6824
6825 static void init_defrootdomain(void)
6826 {
6827         init_rootdomain(&def_root_domain);
6828         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6829 }
6830
6831 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6832 {
6833         struct root_domain *rd;
6834
6835         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6836         if (!rd)
6837                 return NULL;
6838
6839         init_rootdomain(rd);
6840
6841         return rd;
6842 }
6843
6844 /*
6845  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6846  * hold the hotplug lock.
6847  */
6848 static void
6849 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6850 {
6851         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6852         struct sched_domain *tmp;
6853
6854         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6855         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6856                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6857                 if (!parent)
6858                         break;
6859                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6860                         tmp->parent = parent->parent;
6861                         if (parent->parent)
6862                                 parent->parent->child = tmp;
6863                 }
6864         }
6865
6866         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6867                 sd = sd->parent;
6868                 if (sd)
6869                         sd->child = NULL;
6870         }
6871
6872         sched_domain_debug(sd, cpu);
6873
6874         rq_attach_root(rq, rd);
6875         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6876 }
6877
6878 /* cpus with isolated domains */
6879 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6880
6881 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6882 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6883 {
6884         static int __initdata ints[NR_CPUS];
6885         int i;
6886
6887         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6888         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6889         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6890                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6891                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6892         return 1;
6893 }
6894
6895 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6896
6897 /*
6898  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6899  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6900  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6901  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6902  *
6903  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6904  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6905  * and ->cpu_power to 0.
6906  */
6907 static void
6908 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6909                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6910                                         struct sched_group **sg,
6911                                         cpumask_t *tmpmask),
6912                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6913 {
6914         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6915         int i;
6916
6917         cpus_clear(*covered);
6918
6919         for_each_cpu_mask_nr(i, *span) {
6920                 struct sched_group *sg;
6921                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6922                 int j;
6923
6924                 if (cpu_isset(i, *covered))
6925                         continue;
6926
6927                 cpus_clear(sg->cpumask);
6928                 sg->__cpu_power = 0;
6929
6930                 for_each_cpu_mask_nr(j, *span) {
6931                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6932                                 continue;
6933
6934                         cpu_set(j, *covered);
6935                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6936                 }
6937                 if (!first)
6938                         first = sg;
6939                 if (last)
6940                         last->next = sg;
6941                 last = sg;
6942         }
6943         last->next = first;
6944 }
6945
6946 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6947
6948 #ifdef CONFIG_NUMA
6949
6950 /**
6951  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6952  * @node: node whose sched_domain we're building
6953  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6954  *
6955  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6956  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6957  *
6958  * Should use nodemask_t.
6959  */
6960 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6961 {
6962         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6963
6964         min_val = INT_MAX;
6965
6966         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6967                 /* Start at @node */
6968                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6969
6970                 if (!nr_cpus_node(n))
6971                         continue;
6972
6973                 /* Skip already used nodes */
6974                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6975                         continue;
6976
6977                 /* Simple min distance search */
6978                 val = node_distance(node, n);
6979
6980                 if (val < min_val) {
6981                         min_val = val;
6982                         best_node = n;
6983                 }
6984         }
6985
6986         node_set(best_node, *used_nodes);
6987         return best_node;
6988 }
6989
6990 /**
6991  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6992  * @node: node whose cpumask we're constructing
6993  * @span: resulting cpumask
6994  *
6995  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6996  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6997  * out optimally.
6998  */
6999 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7000 {
7001         nodemask_t used_nodes;
7002         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7003         int i;
7004
7005         cpus_clear(*span);
7006         nodes_clear(used_nodes);
7007
7008         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7009         node_set(node, used_nodes);
7010
7011         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7012                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7013
7014                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7015                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7016         }
7017 }
7018 #endif /* CONFIG_NUMA */
7019
7020 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7021
7022 /*
7023  * SMT sched-domains:
7024  */
7025 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7026 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7027 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7028
7029 static int
7030 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7031                  cpumask_t *unused)
7032 {
7033         if (sg)
7034                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7035         return cpu;
7036 }
7037 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7038
7039 /*
7040  * multi-core sched-domains:
7041  */
7042 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7043 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7044 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7045 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7046
7047 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7048 static int
7049 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7050                   cpumask_t *mask)
7051 {
7052         int group;
7053
7054         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7055         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7056         group = first_cpu(*mask);
7057         if (sg)
7058                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7059         return group;
7060 }
7061 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7062 static int
7063 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7064                   cpumask_t *unused)
7065 {
7066         if (sg)
7067                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7068         return cpu;
7069 }
7070 #endif
7071
7072 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7073 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7074
7075 static int
7076 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7077                   cpumask_t *mask)
7078 {
7079         int group;
7080 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7081         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7082         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7083         group = first_cpu(*mask);
7084 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7085         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7086         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7087         group = first_cpu(*mask);
7088 #else
7089         group = cpu;
7090 #endif
7091         if (sg)
7092                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7093         return group;
7094 }
7095
7096 #ifdef CONFIG_NUMA
7097 /*
7098  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7099  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7100  * gets dynamically allocated.
7101  */
7102 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7103 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7104
7105 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7106 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7107
7108 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7109                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7110 {
7111         int group;
7112
7113         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7114         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7115         group = first_cpu(*nodemask);
7116
7117         if (sg)
7118                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7119         return group;
7120 }
7121
7122 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7123 {
7124         struct sched_group *sg = group_head;
7125         int j;
7126
7127         if (!sg)
7128                 return;
7129         do {
7130                 for_each_cpu_mask_nr(j, sg->cpumask) {
7131                         struct sched_domain *sd;
7132
7133                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7134                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7135                                 /*
7136                                  * Only add "power" once for each
7137                                  * physical package.
7138                                  */
7139                                 continue;
7140                         }
7141
7142                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7143                 }
7144                 sg = sg->next;
7145         } while (sg != group_head);
7146 }
7147 #endif /* CONFIG_NUMA */
7148
7149 #ifdef CONFIG_NUMA
7150 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7151 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7152 {
7153         int cpu, i;
7154
7155         for_each_cpu_mask_nr(cpu, *cpu_map) {
7156                 struct sched_group **sched_group_nodes
7157                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7158
7159                 if (!sched_group_nodes)
7160                         continue;
7161
7162                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7163                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7164
7165                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7166                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7167                         if (cpus_empty(*nodemask))
7168                                 continue;
7169
7170                         if (sg == NULL)
7171                                 continue;
7172                         sg = sg->next;
7173 next_sg:
7174                         oldsg = sg;
7175                         sg = sg->next;
7176                         kfree(oldsg);
7177                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7178                                 goto next_sg;
7179                 }
7180                 kfree(sched_group_nodes);
7181                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7182         }
7183 }
7184 #else /* !CONFIG_NUMA */
7185 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7186 {
7187 }
7188 #endif /* CONFIG_NUMA */
7189
7190 /*
7191  * Initialize sched groups cpu_power.
7192  *
7193  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7194  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7195  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7196  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7197  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7198  * less cpu_power.
7199  *
7200  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7201  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7202  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7203  */
7204 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7205 {
7206         struct sched_domain *child;
7207         struct sched_group *group;
7208
7209         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7210
7211         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7212                 return;
7213
7214         child = sd->child;
7215
7216         sd->groups->__cpu_power = 0;
7217
7218         /*
7219          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7220          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7221          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7222          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7223          * same sched domain.
7224          */
7225         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7226                        (child->flags &
7227                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7228                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7229                 return;
7230         }
7231
7232         /*
7233          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7234          */
7235         group = child->groups;
7236         do {
7237                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7238                 group = group->next;
7239         } while (group != child->groups);
7240 }
7241
7242 /*
7243  * Initializers for schedule domains
7244  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7245  */
7246
7247 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7248 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7249 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7250 {                                                               \
7251         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7252         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7253         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7254 }
7255
7256 SD_INIT_FUNC(CPU)
7257 #ifdef CONFIG_NUMA
7258  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7259  SD_INIT_FUNC(NODE)
7260 #endif
7261 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7262  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7263 #endif
7264 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7265  SD_INIT_FUNC(MC)
7266 #endif
7267
7268 /*
7269  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7270  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7271  * if the amount of space is significant.
7272  */
7273 struct allmasks {
7274         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7275         union {
7276                 cpumask_t nodemask;
7277                 cpumask_t this_sibling_map;
7278                 cpumask_t this_core_map;
7279         };
7280         cpumask_t send_covered;
7281
7282 #ifdef CONFIG_NUMA
7283         cpumask_t domainspan;
7284         cpumask_t covered;
7285         cpumask_t notcovered;
7286 #endif
7287 };
7288
7289 #if     NR_CPUS > 128
7290 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7291 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7292 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7293 #else
7294 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7295 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7296 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7297 #endif
7298
7299 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7300                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7301
7302 static int default_relax_domain_level = -1;
7303
7304 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7305 {
7306         unsigned long val;
7307
7308         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7309         if (val < SD_LV_MAX)
7310                 default_relax_domain_level = val;
7311
7312         return 1;
7313 }
7314 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7315
7316 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7317                                  struct sched_domain_attr *attr)
7318 {
7319         int request;
7320
7321         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7322                 if (default_relax_domain_level < 0)
7323                         return;
7324                 else
7325                         request = default_relax_domain_level;
7326         } else
7327                 request = attr->relax_domain_level;
7328         if (request < sd->level) {
7329                 /* turn off idle balance on this domain */
7330                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7331         } else {
7332                 /* turn on idle balance on this domain */
7333                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7334         }
7335 }
7336
7337 /*
7338  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7339  * to the individual cpus
7340  */
7341 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7342                                  struct sched_domain_attr *attr)
7343 {
7344         int i;
7345         struct root_domain *rd;
7346         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7347         cpumask_t *tmpmask;
7348 #ifdef CONFIG_NUMA
7349         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7350         int sd_allnodes = 0;
7351
7352         /*
7353          * Allocate the per-node list of sched groups
7354          */
7355         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7356                                     GFP_KERNEL);
7357         if (!sched_group_nodes) {
7358                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7359                 return -ENOMEM;
7360         }
7361 #endif
7362
7363         rd = alloc_rootdomain();
7364         if (!rd) {
7365                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7366 #ifdef CONFIG_NUMA
7367                 kfree(sched_group_nodes);
7368 #endif
7369                 return -ENOMEM;
7370         }
7371
7372 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7373         /* get space for all scratch cpumask variables */
7374         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7375         if (!allmasks) {
7376                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7377                 kfree(rd);
7378 #ifdef CONFIG_NUMA
7379                 kfree(sched_group_nodes);
7380 #endif
7381                 return -ENOMEM;
7382         }
7383 #endif
7384         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7385
7386
7387 #ifdef CONFIG_NUMA
7388         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7389 #endif
7390
7391         /*
7392          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7393          */
7394         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7395                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7396                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7397
7398                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7399                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7400
7401 #ifdef CONFIG_NUMA
7402                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7403                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7404                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7405                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7406                         set_domain_attribute(sd, attr);
7407                         sd->span = *cpu_map;
7408                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7409                         p = sd;
7410                         sd_allnodes = 1;
7411                 } else
7412                         p = NULL;
7413
7414                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7415                 SD_INIT(sd, NODE);
7416                 set_domain_attribute(sd, attr);
7417                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7418                 sd->parent = p;
7419                 if (p)
7420                         p->child = sd;
7421                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7422 #endif
7423
7424                 p = sd;
7425                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7426                 SD_INIT(sd, CPU);
7427                 set_domain_attribute(sd, attr);
7428                 sd->span = *nodemask;
7429                 sd->parent = p;
7430                 if (p)
7431                         p->child = sd;
7432                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7433
7434 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7435                 p = sd;
7436                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7437                 SD_INIT(sd, MC);
7438                 set_domain_attribute(sd, attr);
7439                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7440                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7441                 sd->parent = p;
7442                 p->child = sd;
7443                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7444 #endif
7445
7446 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7447                 p = sd;
7448                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7449                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7450                 set_domain_attribute(sd, attr);
7451                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7452                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7453                 sd->parent = p;
7454                 p->child = sd;
7455                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7456 #endif
7457         }
7458
7459 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7460         /* Set up CPU (sibling) groups */
7461         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7462                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7463                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7464
7465                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7466                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7467                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7468                         continue;
7469
7470                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7471                                         &cpu_to_cpu_group,
7472                                         send_covered, tmpmask);
7473         }
7474 #endif
7475
7476 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7477         /* Set up multi-core groups */
7478         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7479                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7480                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7481
7482                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7483                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7484                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7485                         continue;
7486
7487                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7488                                         &cpu_to_core_group,
7489                                         send_covered, tmpmask);
7490         }
7491 #endif
7492
7493         /* Set up physical groups */
7494         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7495                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7496                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7497
7498                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7499                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7500                 if (cpus_empty(*nodemask))
7501                         continue;
7502
7503                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7504                                         &cpu_to_phys_group,
7505                                         send_covered, tmpmask);
7506         }
7507
7508 #ifdef CONFIG_NUMA
7509         /* Set up node groups */
7510         if (sd_allnodes) {
7511                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7512
7513                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7514                                         &cpu_to_allnodes_group,
7515                                         send_covered, tmpmask);
7516         }
7517
7518         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7519                 /* Set up node groups */
7520                 struct sched_group *sg, *prev;
7521                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7522                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7523                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7524                 int j;
7525
7526                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7527                 cpus_clear(*covered);
7528
7529                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7530                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7531                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7532                         continue;
7533                 }
7534
7535                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7536                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7537
7538                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7539                 if (!sg) {
7540                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7541                                 "node %d\n", i);
7542                         goto error;
7543                 }
7544                 sched_group_nodes[i] = sg;
7545                 for_each_cpu_mask_nr(j, *nodemask) {
7546                         struct sched_domain *sd;
7547
7548                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7549                         sd->groups = sg;
7550                 }
7551                 sg->__cpu_power = 0;
7552                 sg->cpumask = *nodemask;
7553                 sg->next = sg;
7554                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7555                 prev = sg;
7556
7557                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7558                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7559                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7560                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7561
7562                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7563                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7564                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7565                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7566                                 break;
7567
7568                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7569                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7570                                 continue;
7571
7572                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7573                                           GFP_KERNEL, i);
7574                         if (!sg) {
7575                                 printk(KERN_WARNING
7576                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7577                                 goto error;
7578                         }
7579                         sg->__cpu_power = 0;
7580                         sg->cpumask = *tmpmask;
7581                         sg->next = prev->next;
7582                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7583                         prev->next = sg;
7584                         prev = sg;
7585                 }
7586         }
7587 #endif
7588
7589         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7590 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7591         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7592                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7593
7594                 init_sched_groups_power(i, sd);
7595         }
7596 #endif
7597 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7598         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7599                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7600
7601                 init_sched_groups_power(i, sd);
7602         }
7603 #endif
7604
7605         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7606                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7607
7608                 init_sched_groups_power(i, sd);
7609         }
7610
7611 #ifdef CONFIG_NUMA
7612         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7613                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7614
7615         if (sd_allnodes) {
7616                 struct sched_group *sg;
7617
7618                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7619                                                                 tmpmask);
7620                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7621         }
7622 #endif
7623
7624         /* Attach the domains */
7625         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map) {
7626                 struct sched_domain *sd;
7627 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7628                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7629 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7630                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7631 #else
7632                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7633 #endif
7634                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7635         }
7636
7637         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7638         return 0;
7639
7640 #ifdef CONFIG_NUMA
7641 error:
7642         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7643         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7644         return -ENOMEM;
7645 #endif
7646 }
7647
7648 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7649 {
7650         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7651 }
7652
7653 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7654 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7655 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7656                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7657
7658 /*
7659  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7660  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7661  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7662  */
7663 static cpumask_t fallback_doms;
7664
7665 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7666 {
7667 }
7668
7669 /*
7670  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7671  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7672  * exclude other special cases in the future.
7673  */
7674 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7675 {
7676         int err;
7677
7678         arch_update_cpu_topology();
7679         ndoms_cur = 1;
7680         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7681         if (!doms_cur)
7682                 doms_cur = &fallback_doms;
7683         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7684         dattr_cur = NULL;
7685         err = build_sched_domains(doms_cur);
7686         register_sched_domain_sysctl();
7687
7688         return err;
7689 }
7690
7691 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7692                                        cpumask_t *tmpmask)
7693 {
7694         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7695 }
7696
7697 /*
7698  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7699  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7700  */
7701 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7702 {
7703         cpumask_t tmpmask;
7704         int i;
7705
7706         unregister_sched_domain_sysctl();
7707
7708         for_each_cpu_mask_nr(i, *cpu_map)
7709                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7710         synchronize_sched();
7711         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7712 }
7713
7714 /* handle null as "default" */
7715 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7716                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7717 {
7718         struct sched_domain_attr tmp;
7719
7720         /* fast path */
7721         if (!new && !cur)
7722                 return 1;
7723
7724         tmp = SD_ATTR_INIT;
7725         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7726                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7727                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7728 }
7729
7730 /*
7731  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7732  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7733  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7734  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7735  *
7736  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7737  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7738  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7739  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7740  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7741  * it as it is.
7742  *
7743  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7744  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7745  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7746  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7747  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7748  *
7749  * If doms_new==NULL it will be replaced with cpu_online_map.
7750  * ndoms_new==0 is a special case for destroying existing domains.
7751  * It will not create the default domain.
7752  *
7753  * Call with hotplug lock held
7754  */
7755 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7756                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7757 {
7758         int i, j, n;
7759
7760         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7761
7762         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7763         unregister_sched_domain_sysctl();
7764
7765         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7766
7767         /* Destroy deleted domains */
7768         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7769                 for (j = 0; j < n; j++) {
7770                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7771                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7772                                 goto match1;
7773                 }
7774                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7775                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7776 match1:
7777                 ;
7778         }
7779
7780         if (doms_new == NULL) {
7781                 ndoms_cur = 0;
7782                 doms_new = &fallback_doms;
7783                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7784                 dattr_new = NULL;
7785         }
7786
7787         /* Build new domains */
7788         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7789                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7790                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7791                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7792                                 goto match2;
7793                 }
7794                 /* no match - add a new doms_new */
7795                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7796                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7797 match2:
7798                 ;
7799         }
7800
7801         /* Remember the new sched domains */
7802         if (doms_cur != &fallback_doms)
7803                 kfree(doms_cur);
7804         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7805         doms_cur = doms_new;
7806         dattr_cur = dattr_new;
7807         ndoms_cur = ndoms_new;
7808
7809         register_sched_domain_sysctl();
7810
7811         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7812 }
7813
7814 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7815 int arch_reinit_sched_domains(void)
7816 {
7817         get_online_cpus();
7818
7819         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7820         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7821
7822         rebuild_sched_domains();
7823         put_online_cpus();
7824
7825         return 0;
7826 }
7827
7828 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7829 {
7830         int ret;
7831
7832         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7833                 return -EINVAL;
7834
7835         if (smt)
7836                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7837         else
7838                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7839
7840         ret = arch_reinit_sched_domains();
7841
7842         return ret ? ret : count;
7843 }
7844
7845 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7846 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7847                                            char *page)
7848 {
7849         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7850 }
7851 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7852                                             const char *buf, size_t count)
7853 {
7854         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7855 }
7856 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7857                          sched_mc_power_savings_show,
7858                          sched_mc_power_savings_store);
7859 #endif
7860
7861 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7862 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7863                                             char *page)
7864 {
7865         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7866 }
7867 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7868                                              const char *buf, size_t count)
7869 {
7870         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7871 }
7872 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7873                    sched_smt_power_savings_show,
7874                    sched_smt_power_savings_store);
7875 #endif
7876
7877 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7878 {
7879         int err = 0;
7880
7881 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7882         if (smt_capable())
7883                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7884                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7885 #endif
7886 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7887         if (!err && mc_capable())
7888                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7889                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7890 #endif
7891         return err;
7892 }
7893 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7894
7895 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7896 /*
7897  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7898  * When cpusets are enabled they take over this function.
7899  */
7900 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7901                                 unsigned long action, void *hcpu)
7902 {
7903         switch (action) {
7904         case CPU_ONLINE:
7905         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7906         case CPU_DEAD:
7907         case CPU_DEAD_FROZEN:
7908                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7909                 return NOTIFY_OK;
7910
7911         default:
7912                 return NOTIFY_DONE;
7913         }
7914 }
7915 #endif
7916
7917 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7918                                 unsigned long action, void *hcpu)
7919 {
7920         int cpu = (int)(long)hcpu;
7921
7922         switch (action) {
7923         case CPU_DOWN_PREPARE:
7924         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7925                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7926                 return NOTIFY_OK;
7927
7928         case CPU_DOWN_FAILED:
7929         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7930         case CPU_ONLINE:
7931         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7932                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7933                 return NOTIFY_OK;
7934
7935         default:
7936                 return NOTIFY_DONE;
7937         }
7938 }
7939
7940 void __init sched_init_smp(void)
7941 {
7942         cpumask_t non_isolated_cpus;
7943
7944 #if defined(CONFIG_NUMA)
7945         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7946                                                                 GFP_KERNEL);
7947         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7948 #endif
7949         get_online_cpus();
7950         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7951         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7952         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7953         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7954                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7955         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7956         put_online_cpus();
7957
7958 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7959         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7960         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7961 #endif
7962
7963         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7964         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7965
7966         init_hrtick();
7967
7968         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7969         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7970                 BUG();
7971         sched_init_granularity();
7972 }
7973 #else
7974 void __init sched_init_smp(void)
7975 {
7976         sched_init_granularity();
7977 }
7978 #endif /* CONFIG_SMP */
7979
7980 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7981 {
7982         return in_lock_functions(addr) ||
7983                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7984                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7985 }
7986
7987 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7988 {
7989         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7990         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7991 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7992         cfs_rq->rq = rq;
7993 #endif
7994         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7995 }
7996
7997 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7998 {
7999         struct rt_prio_array *array;
8000         int i;
8001
8002         array = &rt_rq->active;
8003         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8004                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8005                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8006         }
8007         /* delimiter for bitsearch: */
8008         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8009
8010 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8011         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8012 #endif
8013 #ifdef CONFIG_SMP
8014         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8015         rt_rq->overloaded = 0;
8016 #endif
8017
8018         rt_rq->rt_time = 0;
8019         rt_rq->rt_throttled = 0;
8020         rt_rq->rt_runtime = 0;
8021         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8022
8023 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8024         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8025         rt_rq->rq = rq;
8026 #endif
8027 }
8028
8029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8030 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8031                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8032                                 struct sched_entity *parent)
8033 {
8034         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8035         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8036         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8037         cfs_rq->tg = tg;
8038         if (add)
8039                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8040
8041         tg->se[cpu] = se;
8042         /* se could be NULL for init_task_group */
8043         if (!se)
8044                 return;
8045
8046         if (!parent)
8047                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8048         else
8049                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8050
8051         se->my_q = cfs_rq;
8052         se->load.weight = tg->shares;
8053         se->load.inv_weight = 0;
8054         se->parent = parent;
8055 }
8056 #endif
8057
8058 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8059 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8060                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8061                 struct sched_rt_entity *parent)
8062 {
8063         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8064
8065         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8066         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8067         rt_rq->tg = tg;
8068         rt_rq->rt_se = rt_se;
8069         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8070         if (add)
8071                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8072
8073         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8074         if (!rt_se)
8075                 return;
8076
8077         if (!parent)
8078                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8079         else
8080                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8081
8082         rt_se->my_q = rt_rq;
8083         rt_se->parent = parent;
8084         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8085 }
8086 #endif
8087
8088 void __init sched_init(void)
8089 {
8090         int i, j;
8091         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8092
8093 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8094         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8095 #endif
8096 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8097         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8098 #endif
8099 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8100         alloc_size *= 2;
8101 #endif
8102         /*
8103          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8104          * we use alloc_bootmem().
8105          */
8106         if (alloc_size) {
8107                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8108
8109 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8110                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8111                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8112
8113                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8114                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8115
8116 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8117                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8118                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8119
8120                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8121                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8122 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8123 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8124 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8125                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8126                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8127
8128                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8129                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8130
8131 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8132                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8133                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8134
8135                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8136                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8137 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8138 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8139         }
8140
8141 #ifdef CONFIG_SMP
8142         init_defrootdomain();
8143 #endif
8144
8145         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8146                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8147
8148 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8149         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8150                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8151 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8152         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8153                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8154 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8155 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8156
8157 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8158         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8159         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8160
8161 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8162         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8163         init_task_group.parent = &root_task_group;
8164         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8165 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8166 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8167
8168         for_each_possible_cpu(i) {
8169                 struct rq *rq;
8170
8171                 rq = cpu_rq(i);
8172                 spin_lock_init(&rq->lock);
8173                 rq->nr_running = 0;
8174                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8175                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8177                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8178                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8179 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8180                 /*
8181                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8182                  *
8183                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8184                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8185                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8186                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8187                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8188                  * (se->load.weight).
8189                  *
8190                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8191                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8192                  * then A0's share of the cpu resource is:
8193                  *
8194                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8195                  *
8196                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8197                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8198                  */
8199                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8200 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8201                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8202                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8203                 /*
8204                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8205                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8206                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8207                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8208                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8209                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8210                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8211                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8212                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8213                  */
8214                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8215                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8216                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8217                                 root_task_group.se[i]);
8218
8219 #endif
8220 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8221
8222                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8224                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8225 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8226                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8227 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8228                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8229                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8230                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8231                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8232                                 root_task_group.rt_se[i]);
8233 #endif
8234 #endif
8235
8236                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8237                         rq->cpu_load[j] = 0;
8238 #ifdef CONFIG_SMP
8239                 rq->sd = NULL;
8240                 rq->rd = NULL;
8241                 rq->active_balance = 0;
8242                 rq->next_balance = jiffies;
8243                 rq->push_cpu = 0;
8244                 rq->cpu = i;
8245                 rq->online = 0;
8246                 rq->migration_thread = NULL;
8247                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8248                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8249 #endif
8250                 init_rq_hrtick(rq);
8251                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8252         }
8253
8254         set_load_weight(&init_task);
8255
8256 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8257         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8258 #endif
8259
8260 #ifdef CONFIG_SMP
8261         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8262 #endif
8263
8264 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8265         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8266 #endif
8267
8268         /*
8269          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8270          */
8271         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8272         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8273
8274         /*
8275          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8276          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8277          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8278          * when this runqueue becomes "idle".
8279          */
8280         init_idle(current, smp_processor_id());
8281         /*
8282          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8283          */
8284         current->sched_class = &fair_sched_class;
8285
8286         scheduler_running = 1;
8287 }
8288
8289 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8290 void __might_sleep(char *file, int line)
8291 {
8292 #ifdef in_atomic
8293         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8294
8295         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8296                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8297                 return;
8298         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8299                 return;
8300         prev_jiffy = jiffies;
8301
8302         printk(KERN_ERR
8303                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8304                         file, line);
8305         printk(KERN_ERR
8306                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8307                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8308                         current->pid, current->comm);
8309
8310         debug_show_held_locks(current);
8311         if (irqs_disabled())
8312                 print_irqtrace_events(current);
8313         dump_stack();
8314 #endif
8315 }
8316 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8317 #endif
8318
8319 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8320 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8321 {
8322         int on_rq;
8323
8324         update_rq_clock(rq);
8325         on_rq = p->se.on_rq;
8326         if (on_rq)
8327                 deactivate_task(rq, p, 0);
8328         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8329         if (on_rq) {
8330                 activate_task(rq, p, 0);
8331                 resched_task(rq->curr);
8332         }
8333 }
8334
8335 void normalize_rt_tasks(void)
8336 {
8337         struct task_struct *g, *p;
8338         unsigned long flags;
8339         struct rq *rq;
8340
8341         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8342         do_each_thread(g, p) {
8343                 /*
8344                  * Only normalize user tasks:
8345                  */
8346                 if (!p->mm)
8347                         continue;
8348
8349                 p->se.exec_start                = 0;
8350 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8351                 p->se.wait_start                = 0;
8352                 p->se.sleep_start               = 0;
8353                 p->se.block_start               = 0;
8354 #endif
8355
8356                 if (!rt_task(p)) {
8357                         /*
8358                          * Renice negative nice level userspace
8359                          * tasks back to 0:
8360                          */
8361                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8362                                 set_user_nice(p, 0);
8363                         continue;
8364                 }
8365
8366                 spin_lock(&p->pi_lock);
8367                 rq = __task_rq_lock(p);
8368
8369                 normalize_task(rq, p);
8370
8371                 __task_rq_unlock(rq);
8372                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8373         } while_each_thread(g, p);
8374
8375         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8376 }
8377
8378 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8379
8380 #ifdef CONFIG_IA64
8381 /*
8382  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8383  *
8384  * They can only be called when the whole system has been
8385  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8386  * activity can take place. Using them for anything else would
8387  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8388  * under any other configuration.
8389  */
8390
8391 /**
8392  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8393  * @cpu: the processor in question.
8394  *
8395  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8396  */
8397 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8398 {
8399         return cpu_curr(cpu);
8400 }
8401
8402 /**
8403  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8404  * @cpu: the processor in question.
8405  * @p: the task pointer to set.
8406  *
8407  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8408  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8409  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8410  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8411  * and caller must save the original value of the current task (see
8412  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8413  * re-starting the system.
8414  *
8415  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8416  */
8417 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8418 {
8419         cpu_curr(cpu) = p;
8420 }
8421
8422 #endif
8423
8424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8425 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8426 {
8427         int i;
8428
8429         for_each_possible_cpu(i) {
8430                 if (tg->cfs_rq)
8431                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8432                 if (tg->se)
8433                         kfree(tg->se[i]);
8434         }
8435
8436         kfree(tg->cfs_rq);
8437         kfree(tg->se);
8438 }
8439
8440 static
8441 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8442 {
8443         struct cfs_rq *cfs_rq;
8444         struct sched_entity *se, *parent_se;
8445         struct rq *rq;
8446         int i;
8447
8448         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8449         if (!tg->cfs_rq)
8450                 goto err;
8451         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8452         if (!tg->se)
8453                 goto err;
8454
8455         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8456
8457         for_each_possible_cpu(i) {
8458                 rq = cpu_rq(i);
8459
8460                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8461                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8462                 if (!cfs_rq)
8463                         goto err;
8464
8465                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8466                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8467                 if (!se)
8468                         goto err;
8469
8470                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8471                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8472         }
8473
8474         return 1;
8475
8476  err:
8477         return 0;
8478 }
8479
8480 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8481 {
8482         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8483                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8484 }
8485
8486 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8487 {
8488         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8489 }
8490 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8491 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8492 {
8493 }
8494
8495 static inline
8496 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8497 {
8498         return 1;
8499 }
8500
8501 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8502 {
8503 }
8504
8505 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8506 {
8507 }
8508 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8509
8510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8511 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8512 {
8513         int i;
8514
8515         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8516
8517         for_each_possible_cpu(i) {
8518                 if (tg->rt_rq)
8519                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8520                 if (tg->rt_se)
8521                         kfree(tg->rt_se[i]);
8522         }
8523
8524         kfree(tg->rt_rq);
8525         kfree(tg->rt_se);
8526 }
8527
8528 static
8529 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8530 {
8531         struct rt_rq *rt_rq;
8532         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8533         struct rq *rq;
8534         int i;
8535
8536         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8537         if (!tg->rt_rq)
8538                 goto err;
8539         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8540         if (!tg->rt_se)
8541                 goto err;
8542
8543         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8544                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8545
8546         for_each_possible_cpu(i) {
8547                 rq = cpu_rq(i);
8548
8549                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8550                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8551                 if (!rt_rq)
8552                         goto err;
8553
8554                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8555                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8556                 if (!rt_se)
8557                         goto err;
8558
8559                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8560                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8561         }
8562
8563         return 1;
8564
8565  err:
8566         return 0;
8567 }
8568
8569 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8570 {
8571         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8572                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8573 }
8574
8575 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8576 {
8577         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8578 }
8579 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8580 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8581 {
8582 }
8583
8584 static inline
8585 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8586 {
8587         return 1;
8588 }
8589
8590 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8591 {
8592 }
8593
8594 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8595 {
8596 }
8597 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8598
8599 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8600 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8601 {
8602         free_fair_sched_group(tg);
8603         free_rt_sched_group(tg);
8604         kfree(tg);
8605 }
8606
8607 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8608 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8609 {
8610         struct task_group *tg;
8611         unsigned long flags;
8612         int i;
8613
8614         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8615         if (!tg)
8616                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8617
8618         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8619                 goto err;
8620
8621         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8622                 goto err;
8623
8624         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8625         for_each_possible_cpu(i) {
8626                 register_fair_sched_group(tg, i);
8627                 register_rt_sched_group(tg, i);
8628         }
8629         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8630
8631         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8632
8633         tg->parent = parent;
8634         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8635         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8636         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8637
8638         return tg;
8639
8640 err:
8641         free_sched_group(tg);
8642         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8643 }
8644
8645 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8646 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8647 {
8648         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8649         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8650 }
8651
8652 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8653 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8654 {
8655         unsigned long flags;
8656         int i;
8657
8658         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8659         for_each_possible_cpu(i) {
8660                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8661                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8662         }
8663         list_del_rcu(&tg->list);
8664         list_del_rcu(&tg->siblings);
8665         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8666
8667         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8668         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8669 }
8670
8671 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8672  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8673  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8674  *      reflect its new group.
8675  */
8676 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8677 {
8678         int on_rq, running;
8679         unsigned long flags;
8680         struct rq *rq;
8681
8682         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8683
8684         update_rq_clock(rq);
8685
8686         running = task_current(rq, tsk);
8687         on_rq = tsk->se.on_rq;
8688
8689         if (on_rq)
8690                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8691         if (unlikely(running))
8692                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8693
8694         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8695
8696 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8697         if (tsk->sched_class->moved_group)
8698                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8699 #endif
8700
8701         if (unlikely(running))
8702                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8703         if (on_rq)
8704                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8705
8706         task_rq_unlock(rq, &flags);
8707 }
8708 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8709
8710 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8711 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8712 {
8713         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8714         int on_rq;
8715
8716         on_rq = se->on_rq;
8717         if (on_rq)
8718                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8719
8720         se->load.weight = shares;
8721         se->load.inv_weight = 0;
8722
8723         if (on_rq)
8724                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8725 }
8726
8727 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8728 {
8729         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8730         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8731         unsigned long flags;
8732
8733         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8734         __set_se_shares(se, shares);
8735         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8736 }
8737
8738 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8739
8740 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8741 {
8742         int i;
8743         unsigned long flags;
8744
8745         /*
8746          * We can't change the weight of the root cgroup.
8747          */
8748         if (!tg->se[0])
8749                 return -EINVAL;
8750
8751         if (shares < MIN_SHARES)
8752                 shares = MIN_SHARES;
8753         else if (shares > MAX_SHARES)
8754                 shares = MAX_SHARES;
8755
8756         mutex_lock(&shares_mutex);
8757         if (tg->shares == shares)
8758                 goto done;
8759
8760         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8761         for_each_possible_cpu(i)
8762                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8763         list_del_rcu(&tg->siblings);
8764         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8765
8766         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8767         synchronize_sched();
8768
8769         /*
8770          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8771          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8772          */
8773         tg->shares = shares;
8774         for_each_possible_cpu(i) {
8775                 /*
8776                  * force a rebalance
8777                  */
8778                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8779                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8780         }
8781
8782         /*
8783          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8784          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8785          */
8786         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8787         for_each_possible_cpu(i)
8788                 register_fair_sched_group(tg, i);
8789         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8790         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8791 done:
8792         mutex_unlock(&shares_mutex);
8793         return 0;
8794 }
8795
8796 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8797 {
8798         return tg->shares;
8799 }
8800 #endif
8801
8802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8803 /*
8804  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8805  */
8806 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8807
8808 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8809 {
8810         if (runtime == RUNTIME_INF)
8811                 return 1ULL << 16;
8812
8813         return div64_u64(runtime << 16, period);
8814 }
8815
8816 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8817 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8818 {
8819         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8820         unsigned long total = 0;
8821
8822         if (!parent) {
8823                 if (global_rt_period() < period)
8824                         return 0;
8825
8826                 return to_ratio(period, runtime) <
8827                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8828         }
8829
8830         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8831                 return 0;
8832
8833         rcu_read_lock();
8834         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8835                 if (tgi == tg)
8836                         continue;
8837
8838                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8839                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8840         }
8841         rcu_read_unlock();
8842
8843         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8844                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8845                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8846 }
8847 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8848 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8849 {
8850         struct task_group *tgi;
8851         unsigned long total = 0;
8852         unsigned long global_ratio =
8853                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8854
8855         rcu_read_lock();
8856         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8857                 if (tgi == tg)
8858                         continue;
8859
8860                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8861                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8862         }
8863         rcu_read_unlock();
8864
8865         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8866 }
8867 #endif
8868
8869 /* Must be called with tasklist_lock held */
8870 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8871 {
8872         struct task_struct *g, *p;
8873         do_each_thread(g, p) {
8874                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8875                         return 1;
8876         } while_each_thread(g, p);
8877         return 0;
8878 }
8879
8880 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8881                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8882 {
8883         int i, err = 0;
8884
8885         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8886         read_lock(&tasklist_lock);
8887         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8888                 err = -EBUSY;
8889                 goto unlock;
8890         }
8891         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8892                 err = -EINVAL;
8893                 goto unlock;
8894         }
8895
8896         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8897         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8898         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8899
8900         for_each_possible_cpu(i) {
8901                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8902
8903                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8904                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8905                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8906         }
8907         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8908  unlock:
8909         read_unlock(&tasklist_lock);
8910         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8911
8912         return err;
8913 }
8914
8915 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8916 {
8917         u64 rt_runtime, rt_period;
8918
8919         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8920         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8921         if (rt_runtime_us < 0)
8922                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8923
8924         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8925 }
8926
8927 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8928 {
8929         u64 rt_runtime_us;
8930
8931         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8932                 return -1;
8933
8934         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8935         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8936         return rt_runtime_us;
8937 }
8938
8939 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8940 {
8941         u64 rt_runtime, rt_period;
8942
8943         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8944         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8945
8946         if (rt_period == 0)
8947                 return -EINVAL;
8948
8949         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8950 }
8951
8952 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8953 {
8954         u64 rt_period_us;
8955
8956         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8957         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8958         return rt_period_us;
8959 }
8960
8961 static int sched_rt_global_constraints(void)
8962 {
8963         struct task_group *tg = &root_task_group;
8964         u64 rt_runtime, rt_period;
8965         int ret = 0;
8966
8967         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8968         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8969
8970         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8971         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8972                 ret = -EINVAL;
8973         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8974
8975         return ret;
8976 }
8977 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8978 static int sched_rt_global_constraints(void)
8979 {
8980         unsigned long flags;
8981         int i;
8982
8983         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8984         for_each_possible_cpu(i) {
8985                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8986
8987                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8988                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8989                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8990         }
8991         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8992
8993         return 0;
8994 }
8995 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8996
8997 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8998                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8999                 loff_t *ppos)
9000 {
9001         int ret;
9002         int old_period, old_runtime;
9003         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9004
9005         mutex_lock(&mutex);
9006         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9007         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9008
9009         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9010
9011         if (!ret && write) {
9012                 ret = sched_rt_global_constraints();
9013                 if (ret) {
9014                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9015                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9016                 } else {
9017                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9018                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9019                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9020                 }
9021         }
9022         mutex_unlock(&mutex);
9023
9024         return ret;
9025 }
9026
9027 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9028
9029 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9030 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9031 {
9032         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9033                             struct task_group, css);
9034 }
9035
9036 static struct cgroup_subsys_state *
9037 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9038 {
9039         struct task_group *tg, *parent;
9040
9041         if (!cgrp->parent) {
9042                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9043                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
9044                 return &init_task_group.css;
9045         }
9046
9047         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9048         tg = sched_create_group(parent);
9049         if (IS_ERR(tg))
9050                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9051
9052         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
9053         tg->css.cgroup = cgrp;
9054
9055         return &tg->css;
9056 }
9057
9058 static void
9059 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9060 {
9061         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9062
9063         sched_destroy_group(tg);
9064 }
9065
9066 static int
9067 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9068                       struct task_struct *tsk)
9069 {
9070 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9071         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9072         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9073                 return -EINVAL;
9074 #else
9075         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9076         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9077                 return -EINVAL;
9078 #endif
9079
9080         return 0;
9081 }
9082
9083 static void
9084 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9085                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9086 {
9087         sched_move_task(tsk);
9088 }
9089
9090 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9091 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9092                                 u64 shareval)
9093 {
9094         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9095 }
9096
9097 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9098 {
9099         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9100
9101         return (u64) tg->shares;
9102 }
9103 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9104
9105 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9106 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9107                                 s64 val)
9108 {
9109         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9110 }
9111
9112 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9113 {
9114         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9115 }
9116
9117 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9118                 u64 rt_period_us)
9119 {
9120         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9121 }
9122
9123 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9124 {
9125         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9126 }
9127 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9128
9129 static struct cftype cpu_files[] = {
9130 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9131         {
9132                 .name = "shares",
9133                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9134                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9135         },
9136 #endif
9137 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9138         {
9139                 .name = "rt_runtime_us",
9140                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9141                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9142         },
9143         {
9144                 .name = "rt_period_us",
9145                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9146                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9147         },
9148 #endif
9149 };
9150
9151 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9152 {
9153         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9154 }
9155
9156 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9157         .name           = "cpu",
9158         .create         = cpu_cgroup_create,
9159         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9160         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9161         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9162         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9163         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9164         .early_init     = 1,
9165 };
9166
9167 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9168
9169 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9170
9171 /*
9172  * CPU accounting code for task groups.
9173  *
9174  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9175  * (balbir@in.ibm.com).
9176  */
9177
9178 /* track cpu usage of a group of tasks */
9179 struct cpuacct {
9180         struct cgroup_subsys_state css;
9181         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9182         u64 *cpuusage;
9183 };
9184
9185 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9186
9187 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9188 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9189 {
9190         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9191                             struct cpuacct, css);
9192 }
9193
9194 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9195 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9196 {
9197         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9198                             struct cpuacct, css);
9199 }
9200
9201 /* create a new cpu accounting group */
9202 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9203         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9204 {
9205         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9206
9207         if (!ca)
9208                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9209
9210         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9211         if (!ca->cpuusage) {
9212                 kfree(ca);
9213                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9214         }
9215
9216         return &ca->css;
9217 }
9218
9219 /* destroy an existing cpu accounting group */
9220 static void
9221 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9222 {
9223         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9224
9225         free_percpu(ca->cpuusage);
9226         kfree(ca);
9227 }
9228
9229 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9230 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9231 {
9232         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9233         u64 totalcpuusage = 0;
9234         int i;
9235
9236         for_each_possible_cpu(i) {
9237                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9238
9239                 /*
9240                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9241                  * platforms.
9242                  */
9243                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9244                 totalcpuusage += *cpuusage;
9245                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9246         }
9247
9248         return totalcpuusage;
9249 }
9250
9251 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9252                                                                 u64 reset)
9253 {
9254         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9255         int err = 0;
9256         int i;
9257
9258         if (reset) {
9259                 err = -EINVAL;
9260                 goto out;
9261         }
9262
9263         for_each_possible_cpu(i) {
9264                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9265
9266                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9267                 *cpuusage = 0;
9268                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9269         }
9270 out:
9271         return err;
9272 }
9273
9274 static struct cftype files[] = {
9275         {
9276                 .name = "usage",
9277                 .read_u64 = cpuusage_read,
9278                 .write_u64 = cpuusage_write,
9279         },
9280 };
9281
9282 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9283 {
9284         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9285 }
9286
9287 /*
9288  * charge this task's execution time to its accounting group.
9289  *
9290  * called with rq->lock held.
9291  */
9292 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9293 {
9294         struct cpuacct *ca;
9295
9296         if (!cpuacct_subsys.active)
9297                 return;
9298
9299         ca = task_ca(tsk);
9300         if (ca) {
9301                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9302
9303                 *cpuusage += cputime;
9304         }
9305 }
9306
9307 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9308         .name = "cpuacct",
9309         .create = cpuacct_create,
9310         .destroy = cpuacct_destroy,
9311         .populate = cpuacct_populate,
9312         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9313 };
9314 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */