sched, timers: cleanup avenrun users
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 unsigned long delta;
235                 ktime_t soft, hard;
236
237                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
238                         break;
239
240                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
241                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
242
243                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
244                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
246                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
247                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
248         }
249         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
253 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
254 {
255         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
256 }
257 #endif
258
259 /*
260  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
261  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
262  */
263 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
264
265 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
266
267 #include <linux/cgroup.h>
268
269 struct cfs_rq;
270
271 static LIST_HEAD(task_groups);
272
273 /* task group related information */
274 struct task_group {
275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
276         struct cgroup_subsys_state css;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280         uid_t uid;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284         /* schedulable entities of this group on each cpu */
285         struct sched_entity **se;
286         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
287         struct cfs_rq **cfs_rq;
288         unsigned long shares;
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304 };
305
306 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
307
308 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
309 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
310 {
311         user->tg->uid = user->uid;
312 }
313
314 /*
315  * Root task group.
316  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
317  *      be a child to this group.
318  */
319 struct task_group root_task_group;
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 /* Default task group's sched entity on each cpu */
323 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
324 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
325 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
326 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
330 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
331 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
332 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
333 #define root_task_group init_task_group
334 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
335
336 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
337  * a task group's cpu shares.
338  */
339 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
340
341 #ifdef CONFIG_SMP
342 static int root_task_group_empty(void)
343 {
344         return list_empty(&root_task_group.children);
345 }
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
350 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
351 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
352 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
354
355 /*
356  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
357  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
358  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
359  * too large, so as the shares value of a task group.
360  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
361  *  limitation from this.)
362  */
363 #define MIN_SHARES      2
364 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
365
366 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
367 #endif
368
369 /* Default task group.
370  *      Every task in system belong to this group at bootup.
371  */
372 struct task_group init_task_group;
373
374 /* return group to which a task belongs */
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         struct task_group *tg;
378
379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
380         rcu_read_lock();
381         tg = __task_cred(p)->user->tg;
382         rcu_read_unlock();
383 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
384         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
385                                 struct task_group, css);
386 #else
387         tg = &init_task_group;
388 #endif
389         return tg;
390 }
391
392 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
393 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
394 {
395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
396         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
397         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
402         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
403 #endif
404 }
405
406 #else
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409 static int root_task_group_empty(void)
410 {
411         return 1;
412 }
413 #endif
414
415 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
416 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
417 {
418         return NULL;
419 }
420
421 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
422
423 /* CFS-related fields in a runqueue */
424 struct cfs_rq {
425         struct load_weight load;
426         unsigned long nr_running;
427
428         u64 exec_clock;
429         u64 min_vruntime;
430
431         struct rb_root tasks_timeline;
432         struct rb_node *rb_leftmost;
433
434         struct list_head tasks;
435         struct list_head *balance_iterator;
436
437         /*
438          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
439          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
440          */
441         struct sched_entity *curr, *next, *last;
442
443         unsigned int nr_spread_over;
444
445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
446         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
447
448         /*
449          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
450          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
451          * (like users, containers etc.)
452          *
453          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
454          * list is used during load balance.
455          */
456         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
457         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
458
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * the part of load.weight contributed by tasks
462          */
463         unsigned long task_weight;
464
465         /*
466          *   h_load = weight * f(tg)
467          *
468          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
469          * this group.
470          */
471         unsigned long h_load;
472
473         /*
474          * this cpu's part of tg->shares
475          */
476         unsigned long shares;
477
478         /*
479          * load.weight at the time we set shares
480          */
481         unsigned long rq_weight;
482 #endif
483 #endif
484 };
485
486 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
487 struct rt_rq {
488         struct rt_prio_array active;
489         unsigned long rt_nr_running;
490 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
491         struct {
492                 int curr; /* highest queued rt task prio */
493 #ifdef CONFIG_SMP
494                 int next; /* next highest */
495 #endif
496         } highest_prio;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         unsigned long rt_nr_migratory;
500         int overloaded;
501         struct plist_head pushable_tasks;
502 #endif
503         int rt_throttled;
504         u64 rt_time;
505         u64 rt_runtime;
506         /* Nests inside the rq lock: */
507         spinlock_t rt_runtime_lock;
508
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         unsigned long rt_nr_boosted;
511
512         struct rq *rq;
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514         struct task_group *tg;
515         struct sched_rt_entity *rt_se;
516 #endif
517 };
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 /*
522  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
523  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
524  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
525  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
526  * object.
527  *
528  */
529 struct root_domain {
530         atomic_t refcount;
531         cpumask_var_t span;
532         cpumask_var_t online;
533
534         /*
535          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
536          * one runnable RT task.
537          */
538         cpumask_var_t rto_mask;
539         atomic_t rto_count;
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct cpupri cpupri;
542 #endif
543 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
544         /*
545          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
546          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
547          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
548          */
549         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
550 #endif
551 };
552
553 /*
554  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
555  * members (mimicking the global state we have today).
556  */
557 static struct root_domain def_root_domain;
558
559 #endif
560
561 /*
562  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
563  *
564  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
565  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
566  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
567  */
568 struct rq {
569         /* runqueue lock: */
570         spinlock_t lock;
571
572         /*
573          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
574          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
575          */
576         unsigned long nr_running;
577         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
578         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
580         unsigned long last_tick_seen;
581         unsigned char in_nohz_recently;
582 #endif
583         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
584         struct load_weight load;
585         unsigned long nr_load_updates;
586         u64 nr_switches;
587
588         struct cfs_rq cfs;
589         struct rt_rq rt;
590
591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
592         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
593         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
596         struct list_head leaf_rt_rq_list;
597 #endif
598
599         /*
600          * This is part of a global counter where only the total sum
601          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
602          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
603          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
604          */
605         unsigned long nr_uninterruptible;
606
607         struct task_struct *curr, *idle;
608         unsigned long next_balance;
609         struct mm_struct *prev_mm;
610
611         u64 clock;
612
613         atomic_t nr_iowait;
614
615 #ifdef CONFIG_SMP
616         struct root_domain *rd;
617         struct sched_domain *sd;
618
619         unsigned char idle_at_tick;
620         /* For active balancing */
621         int active_balance;
622         int push_cpu;
623         /* cpu of this runqueue: */
624         int cpu;
625         int online;
626
627         unsigned long avg_load_per_task;
628
629         struct task_struct *migration_thread;
630         struct list_head migration_queue;
631 #endif
632
633         /* calc_load related fields */
634         unsigned long calc_load_update;
635         long calc_load_active;
636
637 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         int hrtick_csd_pending;
640         struct call_single_data hrtick_csd;
641 #endif
642         struct hrtimer hrtick_timer;
643 #endif
644
645 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
646         /* latency stats */
647         struct sched_info rq_sched_info;
648         unsigned long long rq_cpu_time;
649         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
650
651         /* sys_sched_yield() stats */
652         unsigned int yld_count;
653
654         /* schedule() stats */
655         unsigned int sched_switch;
656         unsigned int sched_count;
657         unsigned int sched_goidle;
658
659         /* try_to_wake_up() stats */
660         unsigned int ttwu_count;
661         unsigned int ttwu_local;
662
663         /* BKL stats */
664         unsigned int bkl_count;
665 #endif
666 };
667
668 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
669
670 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
671 {
672         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
673 }
674
675 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
676 {
677 #ifdef CONFIG_SMP
678         return rq->cpu;
679 #else
680         return 0;
681 #endif
682 }
683
684 /*
685  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
686  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
687  *
688  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
689  * preempt-disabled sections.
690  */
691 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
692         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
693
694 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
695 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
696 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
697 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
698
699 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
700 {
701         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
702 }
703
704 /*
705  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
706  */
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 # define const_debug __read_mostly
709 #else
710 # define const_debug static const
711 #endif
712
713 /**
714  * runqueue_is_locked
715  *
716  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
717  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
718  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
719  */
720 int runqueue_is_locked(void)
721 {
722         int cpu = get_cpu();
723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
724         int ret;
725
726         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
727         put_cpu();
728         return ret;
729 }
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
765 {
766         int i;
767
768         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
769                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
770                         seq_puts(m, "NO_");
771                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
772         }
773         seq_puts(m, "\n");
774
775         return 0;
776 }
777
778 static ssize_t
779 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                 size_t cnt, loff_t *ppos)
781 {
782         char buf[64];
783         char *cmp = buf;
784         int neg = 0;
785         int i;
786
787         if (cnt > 63)
788                 cnt = 63;
789
790         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
791                 return -EFAULT;
792
793         buf[cnt] = 0;
794
795         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
796                 neg = 1;
797                 cmp += 3;
798         }
799
800         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
801                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
802
803                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
804                         if (neg)
805                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
806                         else
807                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         if (!sched_feat_names[i])
813                 return -EINVAL;
814
815         filp->f_pos += cnt;
816
817         return cnt;
818 }
819
820 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
821 {
822         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
823 }
824
825 static struct file_operations sched_feat_fops = {
826         .open           = sched_feat_open,
827         .write          = sched_feat_write,
828         .read           = seq_read,
829         .llseek         = seq_lseek,
830         .release        = single_release,
831 };
832
833 static __init int sched_init_debug(void)
834 {
835         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
836                         &sched_feat_fops);
837
838         return 0;
839 }
840 late_initcall(sched_init_debug);
841
842 #endif
843
844 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
845
846 /*
847  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
848  * Limited because this is done with IRQs disabled.
849  */
850 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
851
852 /*
853  * ratelimit for updating the group shares.
854  * default: 0.25ms
855  */
856 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
857
858 /*
859  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
860  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
861  * default: 4
862  */
863 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
864
865 /*
866  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
867  * default: 1s
868  */
869 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
870
871 static __read_mostly int scheduler_running;
872
873 /*
874  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
875  * default: 0.95s
876  */
877 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
878
879 static inline u64 global_rt_period(void)
880 {
881         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
882 }
883
884 static inline u64 global_rt_runtime(void)
885 {
886         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
887                 return RUNTIME_INF;
888
889         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
890 }
891
892 #ifndef prepare_arch_switch
893 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
894 #endif
895 #ifndef finish_arch_switch
896 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
897 #endif
898
899 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         return rq->curr == p;
902 }
903
904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907         return task_current(rq, p);
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
917         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
918         rq->lock.owner = current;
919 #endif
920         /*
921          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
922          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
923          * prev into current:
924          */
925         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
926
927         spin_unlock_irq(&rq->lock);
928 }
929
930 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         return p->oncpu;
935 #else
936         return task_current(rq, p);
937 #endif
938 }
939
940 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
941 {
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         /*
944          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
945          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
946          * here.
947          */
948         next->oncpu = 1;
949 #endif
950 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
951         spin_unlock_irq(&rq->lock);
952 #else
953         spin_unlock(&rq->lock);
954 #endif
955 }
956
957 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
958 {
959 #ifdef CONFIG_SMP
960         /*
961          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
962          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
963          * finished.
964          */
965         smp_wmb();
966         prev->oncpu = 0;
967 #endif
968 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
969         local_irq_enable();
970 #endif
971 }
972 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
973
974 /*
975  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
976  * Must be called interrupts disabled.
977  */
978 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
979         __acquires(rq->lock)
980 {
981         for (;;) {
982                 struct rq *rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock(&rq->lock);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
992  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
993  * explicitly disabling preemption.
994  */
995 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 local_irq_save(*flags);
1002                 rq = task_rq(p);
1003                 spin_lock(&rq->lock);
1004                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1005                         return rq;
1006                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007         }
1008 }
1009
1010 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013
1014         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1015         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1019         __releases(rq->lock)
1020 {
1021         spin_unlock(&rq->lock);
1022 }
1023
1024 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1025         __releases(rq->lock)
1026 {
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1032  */
1033 static struct rq *this_rq_lock(void)
1034         __acquires(rq->lock)
1035 {
1036         struct rq *rq;
1037
1038         local_irq_disable();
1039         rq = this_rq();
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041
1042         return rq;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1046 /*
1047  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1048  *
1049  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1050  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1051  * reschedule event.
1052  *
1053  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1054  * rq->lock.
1055  */
1056
1057 /*
1058  * Use hrtick when:
1059  *  - enabled by features
1060  *  - hrtimer is actually high res
1061  */
1062 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (!sched_feat(HRTICK))
1065                 return 0;
1066         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1067                 return 0;
1068         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1072 {
1073         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1074                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * High-resolution timer tick.
1079  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1080  */
1081 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1084
1085         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1086
1087         spin_lock(&rq->lock);
1088         update_rq_clock(rq);
1089         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1090         spin_unlock(&rq->lock);
1091
1092         return HRTIMER_NORESTART;
1093 }
1094
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 /*
1097  * called from hardirq (IPI) context
1098  */
1099 static void __hrtick_start(void *arg)
1100 {
1101         struct rq *rq = arg;
1102
1103         spin_lock(&rq->lock);
1104         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106         spin_unlock(&rq->lock);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1117         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1118
1119         hrtimer_set_expires(timer, time);
1120
1121         if (rq == this_rq()) {
1122                 hrtimer_restart(timer);
1123         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1124                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1125                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1126         }
1127 }
1128
1129 static int
1130 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1131 {
1132         int cpu = (int)(long)hcpu;
1133
1134         switch (action) {
1135         case CPU_UP_CANCELED:
1136         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE:
1138         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DEAD:
1140         case CPU_DEAD_FROZEN:
1141                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1142                 return NOTIFY_OK;
1143         }
1144
1145         return NOTIFY_DONE;
1146 }
1147
1148 static __init void init_hrtick(void)
1149 {
1150         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1151 }
1152 #else
1153 /*
1154  * Called to set the hrtick timer state.
1155  *
1156  * called with rq->lock held and irqs disabled
1157  */
1158 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1159 {
1160         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1161                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1162 }
1163
1164 static inline void init_hrtick(void)
1165 {
1166 }
1167 #endif /* CONFIG_SMP */
1168
1169 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1173
1174         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1175         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1176         rq->hrtick_csd.info = rq;
1177 #endif
1178
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181 }
1182 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1188 {
1189 }
1190
1191 static inline void init_hrtick(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1195
1196 /*
1197  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1198  *
1199  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1200  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1201  * the target CPU.
1202  */
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204
1205 #ifndef tsk_is_polling
1206 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1207 #endif
1208
1209 static void resched_task(struct task_struct *p)
1210 {
1211         int cpu;
1212
1213         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1214
1215         if (test_tsk_need_resched(p))
1216                 return;
1217
1218         set_tsk_need_resched(p);
1219
1220         cpu = task_cpu(p);
1221         if (cpu == smp_processor_id())
1222                 return;
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229
1230 static void resched_cpu(int cpu)
1231 {
1232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1233         unsigned long flags;
1234
1235         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1236                 return;
1237         resched_task(cpu_curr(cpu));
1238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1242 /*
1243  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1244  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1245  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1246  * idle system the next event might even be infinite time into the
1247  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1248  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1249  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1250  * wheel for the next timer event.
1251  */
1252 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /*
1260          * This is safe, as this function is called with the timer
1261          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1262          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1263          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1264          * timer into account automatically.
1265          */
1266         if (rq->curr != rq->idle)
1267                 return;
1268
1269         /*
1270          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1271          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1272          * idle task through an additional NOOP schedule()
1273          */
1274         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289 #endif /* CONFIG_SMP */
1290
1291 #if BITS_PER_LONG == 32
1292 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1293 #else
1294 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1295 #endif
1296
1297 #define WMULT_SHIFT     32
1298
1299 /*
1300  * Shift right and round:
1301  */
1302 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1303
1304 /*
1305  * delta *= weight / lw
1306  */
1307 static unsigned long
1308 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1309                 struct load_weight *lw)
1310 {
1311         u64 tmp;
1312
1313         if (!lw->inv_weight) {
1314                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1315                         lw->inv_weight = 1;
1316                 else
1317                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1318                                 / (lw->weight+1);
1319         }
1320
1321         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1322         /*
1323          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1324          */
1325         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1326                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1327                         WMULT_SHIFT/2);
1328         else
1329                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1330
1331         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1335 {
1336         lw->weight += inc;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1341 {
1342         lw->weight -= dec;
1343         lw->inv_weight = 0;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1348  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1349  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1350  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1351  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1352  * slice expiry etc.
1353  */
1354
1355 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1356 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1357
1358 /*
1359  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1360  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1361  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1362  * that remained on nice 0.
1363  *
1364  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1365  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1366  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1367  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1368  * the relative distance between them is ~25%.)
1369  */
1370 static const int prio_to_weight[40] = {
1371  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1372  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1373  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1374  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1375  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1376  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1377  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1378  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1379 };
1380
1381 /*
1382  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1383  *
1384  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1385  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1386  * into multiplications:
1387  */
1388 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1389  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1390  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1391  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1392  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1393  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1394  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1395  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1396  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1397 };
1398
1399 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1400
1401 /*
1402  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1403  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1404  * structures to the load-balancing proper:
1405  */
1406 struct rq_iterator {
1407         void *arg;
1408         struct task_struct *(*start)(void *);
1409         struct task_struct *(*next)(void *);
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413 static unsigned long
1414 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1416               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1417               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1418
1419 static int
1420 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1421                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1422                    struct rq_iterator *iterator);
1423 #endif
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1500 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1501 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1502
1503 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1507
1508         if (nr_running)
1509                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1510         else
1511                 rq->avg_load_per_task = 0;
1512
1513         return rq->avg_load_per_task;
1514 }
1515
1516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1517
1518 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1519
1520 /*
1521  * Calculate and set the cpu's group shares.
1522  */
1523 static void
1524 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1525                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1526 {
1527         unsigned long shares;
1528         unsigned long rq_weight;
1529
1530         if (!tg->se[cpu])
1531                 return;
1532
1533         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1534
1535         /*
1536          *           \Sum shares * rq_weight
1537          * shares =  -----------------------
1538          *               \Sum rq_weight
1539          *
1540          */
1541         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1542         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1543
1544         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1545                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1546                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1547                 unsigned long flags;
1548
1549                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1550                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1551
1552                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1553                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1554         }
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1559  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1560  * parent group depends on the shares of its child groups.
1561  */
1562 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1563 {
1564         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1565         unsigned long shares = 0;
1566         struct sched_domain *sd = data;
1567         int i;
1568
1569         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1570                 /*
1571                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1572                  * is one of average load so that when a new task gets to
1573                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1574                  */
1575                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1576                 if (!weight)
1577                         weight = NICE_0_LOAD;
1578
1579                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1580                 rq_weight += weight;
1581                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1582         }
1583
1584         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1588                 shares = tg->shares;
1589
1590         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1591                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1598  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1599  * group is a fraction of its parents load.
1600  */
1601 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1602 {
1603         unsigned long load;
1604         long cpu = (long)data;
1605
1606         if (!tg->parent) {
1607                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1608         } else {
1609                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1610                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1611                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1612         }
1613
1614         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1620 {
1621         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1622         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1623
1624         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1625                 sd->last_update = now;
1626                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1627         }
1628 }
1629
1630 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1631 {
1632         spin_unlock(&rq->lock);
1633         update_shares(sd);
1634         spin_lock(&rq->lock);
1635 }
1636
1637 static void update_h_load(long cpu)
1638 {
1639         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1640 }
1641
1642 #else
1643
1644 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1645 {
1646 }
1647
1648 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1649 {
1650 }
1651
1652 #endif
1653
1654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1655
1656 /*
1657  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1658  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1659  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1660  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1661  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1662  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1663  */
1664 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1665         __releases(this_rq->lock)
1666         __acquires(busiest->lock)
1667         __acquires(this_rq->lock)
1668 {
1669         spin_unlock(&this_rq->lock);
1670         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1671
1672         return 1;
1673 }
1674
1675 #else
1676 /*
1677  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1678  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1679  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1680  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1681  * regardless of entry order into the function.
1682  */
1683 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684         __releases(this_rq->lock)
1685         __acquires(busiest->lock)
1686         __acquires(this_rq->lock)
1687 {
1688         int ret = 0;
1689
1690         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1691                 if (busiest < this_rq) {
1692                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1693                         spin_lock(&busiest->lock);
1694                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695                         ret = 1;
1696                 } else
1697                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1698         }
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1703
1704 /*
1705  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1706  */
1707 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1708 {
1709         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1710                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1711                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1712                 BUG_ON(1);
1713         }
1714
1715         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1716 }
1717
1718 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719         __releases(busiest->lock)
1720 {
1721         spin_unlock(&busiest->lock);
1722         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1723 }
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1727 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1728 {
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         cfs_rq->shares = shares;
1731 #endif
1732 }
1733 #endif
1734
1735 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1736
1737 #include "sched_stats.h"
1738 #include "sched_idletask.c"
1739 #include "sched_fair.c"
1740 #include "sched_rt.c"
1741 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1742 # include "sched_debug.c"
1743 #endif
1744
1745 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1746 #define for_each_class(class) \
1747    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1748
1749 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1750 {
1751         rq->nr_running++;
1752 }
1753
1754 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1755 {
1756         rq->nr_running--;
1757 }
1758
1759 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1760 {
1761         if (task_has_rt_policy(p)) {
1762                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1763                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1769          */
1770         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1771                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1772                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1773                 return;
1774         }
1775
1776         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1777         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1778 }
1779
1780 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1781 {
1782         s64 diff = sample - *avg;
1783         *avg += diff >> 3;
1784 }
1785
1786 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1787 {
1788         if (wakeup)
1789                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1790
1791         sched_info_queued(p);
1792         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1793         p->se.on_rq = 1;
1794 }
1795
1796 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1797 {
1798         if (sleep) {
1799                 if (p->se.last_wakeup) {
1800                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1801                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1802                         p->se.last_wakeup = 0;
1803                 } else {
1804                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1805                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1806                 }
1807         }
1808
1809         sched_info_dequeued(p);
1810         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1811         p->se.on_rq = 0;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1816  */
1817 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1818 {
1819         return p->static_prio;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1824  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1825  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1826  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1827  * estimator recalculates.
1828  */
1829 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1830 {
1831         int prio;
1832
1833         if (task_has_rt_policy(p))
1834                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1835         else
1836                 prio = __normal_prio(p);
1837         return prio;
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1842  * taken into account by the scheduler. This value might
1843  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1844  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1845  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1846  */
1847 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1848 {
1849         p->normal_prio = normal_prio(p);
1850         /*
1851          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1852          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1853          * to the normal priority:
1854          */
1855         if (!rt_prio(p->prio))
1856                 return p->normal_prio;
1857         return p->prio;
1858 }
1859
1860 /*
1861  * activate_task - move a task to the runqueue.
1862  */
1863 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1864 {
1865         if (task_contributes_to_load(p))
1866                 rq->nr_uninterruptible--;
1867
1868         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1869         inc_nr_running(rq);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1874  */
1875 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (task_contributes_to_load(p))
1878                 rq->nr_uninterruptible++;
1879
1880         dequeue_task(rq, p, sleep);
1881         dec_nr_running(rq);
1882 }
1883
1884 /**
1885  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1886  * @p: the task in question.
1887  */
1888 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1889 {
1890         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1891 }
1892
1893 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1894 {
1895         set_task_rq(p, cpu);
1896 #ifdef CONFIG_SMP
1897         /*
1898          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1899          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1900          * per-task data have been completed by this moment.
1901          */
1902         smp_wmb();
1903         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1904 #endif
1905 }
1906
1907 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1908                                        const struct sched_class *prev_class,
1909                                        int oldprio, int running)
1910 {
1911         if (prev_class != p->sched_class) {
1912                 if (prev_class->switched_from)
1913                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1914                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1915         } else
1916                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_SMP
1920
1921 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1922 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1923 {
1924         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Is this task likely cache-hot:
1929  */
1930 static int
1931 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1932 {
1933         s64 delta;
1934
1935         /*
1936          * Buddy candidates are cache hot:
1937          */
1938         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1939                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1940                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1941                 return 1;
1942
1943         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1944                 return 0;
1945
1946         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1947                 return 1;
1948         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1949                 return 0;
1950
1951         delta = now - p->se.exec_start;
1952
1953         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1954 }
1955
1956
1957 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1958 {
1959         int old_cpu = task_cpu(p);
1960         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1961         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1962                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1963         u64 clock_offset;
1964
1965         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1966
1967         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1968
1969 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1970         if (p->se.wait_start)
1971                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1972         if (p->se.sleep_start)
1973                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1974         if (p->se.block_start)
1975                 p->se.block_start -= clock_offset;
1976         if (old_cpu != new_cpu) {
1977                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980         }
1981 #endif
1982         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1983                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1984
1985         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1986 }
1987
1988 struct migration_req {
1989         struct list_head list;
1990
1991         struct task_struct *task;
1992         int dest_cpu;
1993
1994         struct completion done;
1995 };
1996
1997 /*
1998  * The task's runqueue lock must be held.
1999  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2000  */
2001 static int
2002 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2003 {
2004         struct rq *rq = task_rq(p);
2005
2006         /*
2007          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2008          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2009          */
2010         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2011                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2012                 return 0;
2013         }
2014
2015         init_completion(&req->done);
2016         req->task = p;
2017         req->dest_cpu = dest_cpu;
2018         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2019
2020         return 1;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2025  *
2026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2031  * @p has remained unscheduled the whole time.
2032  *
2033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2037  * waiting to become inactive.
2038  */
2039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2040 {
2041         unsigned long flags;
2042         int running, on_rq;
2043         unsigned long ncsw;
2044         struct rq *rq;
2045
2046         for (;;) {
2047                 /*
2048                  * We do the initial early heuristics without holding
2049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2050                  * the runqueue lock when things look like they will
2051                  * work out!
2052                  */
2053                 rq = task_rq(p);
2054
2055                 /*
2056                  * If the task is actively running on another CPU
2057                  * still, just relax and busy-wait without holding
2058                  * any locks.
2059                  *
2060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2062                  * But we don't care, since "task_running()" will
2063                  * return false if the runqueue has changed and p
2064                  * is actually now running somewhere else!
2065                  */
2066                 while (task_running(rq, p)) {
2067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2068                                 return 0;
2069                         cpu_relax();
2070                 }
2071
2072                 /*
2073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2075                  * just go back and repeat.
2076                  */
2077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2078                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2079                 running = task_running(rq, p);
2080                 on_rq = p->se.on_rq;
2081                 ncsw = 0;
2082                 if (!match_state || p->state == match_state)
2083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2084                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2085
2086                 /*
2087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2088                  */
2089                 if (unlikely(!ncsw))
2090                         break;
2091
2092                 /*
2093                  * Was it really running after all now that we
2094                  * checked with the proper locks actually held?
2095                  *
2096                  * Oops. Go back and try again..
2097                  */
2098                 if (unlikely(running)) {
2099                         cpu_relax();
2100                         continue;
2101                 }
2102
2103                 /*
2104                  * It's not enough that it's not actively running,
2105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2106                  * preempted!
2107                  *
2108                  * So if it was still runnable (but just not actively
2109                  * running right now), it's preempted, and we should
2110                  * yield - it could be a while.
2111                  */
2112                 if (unlikely(on_rq)) {
2113                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 /*
2118                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2119                  * runnable, which means that it will never become
2120                  * running in the future either. We're all done!
2121                  */
2122                 break;
2123         }
2124
2125         return ncsw;
2126 }
2127
2128 /***
2129  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2130  * @p: the to-be-kicked thread
2131  *
2132  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2133  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2134  *
2135  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2136  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2137  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2138  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2139  * achieved as well.
2140  */
2141 void kick_process(struct task_struct *p)
2142 {
2143         int cpu;
2144
2145         preempt_disable();
2146         cpu = task_cpu(p);
2147         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2148                 smp_send_reschedule(cpu);
2149         preempt_enable();
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2154  * according to the scheduling class and "nice" value.
2155  *
2156  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2157  * balance conservatively.
2158  */
2159 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2160 {
2161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2162         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2163
2164         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2165                 return total;
2166
2167         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2172  * according to the scheduling class and "nice" value.
2173  */
2174 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2175 {
2176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2177         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2178
2179         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2180                 return total;
2181
2182         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2187  * domain.
2188  */
2189 static struct sched_group *
2190 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2191 {
2192         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2193         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2194         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2195         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2196
2197         do {
2198                 unsigned long load, avg_load;
2199                 int local_group;
2200                 int i;
2201
2202                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2203                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2204                                         &p->cpus_allowed))
2205                         continue;
2206
2207                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2208                                                sched_group_cpus(group));
2209
2210                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2211                 avg_load = 0;
2212
2213                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2214                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2215                         if (local_group)
2216                                 load = source_load(i, load_idx);
2217                         else
2218                                 load = target_load(i, load_idx);
2219
2220                         avg_load += load;
2221                 }
2222
2223                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2224                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2225                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2226
2227                 if (local_group) {
2228                         this_load = avg_load;
2229                         this = group;
2230                 } else if (avg_load < min_load) {
2231                         min_load = avg_load;
2232                         idlest = group;
2233                 }
2234         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2235
2236         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2237                 return NULL;
2238         return idlest;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2243  */
2244 static int
2245 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2246 {
2247         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2248         int idlest = -1;
2249         int i;
2250
2251         /* Traverse only the allowed CPUs */
2252         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2253                 load = weighted_cpuload(i);
2254
2255                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2256                         min_load = load;
2257                         idlest = i;
2258                 }
2259         }
2260
2261         return idlest;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2266  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2267  * SD_BALANCE_EXEC.
2268  *
2269  * Balance, ie. select the least loaded group.
2270  *
2271  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2272  *
2273  * preempt must be disabled.
2274  */
2275 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2276 {
2277         struct task_struct *t = current;
2278         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2279
2280         for_each_domain(cpu, tmp) {
2281                 /*
2282                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2283                  */
2284                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2285                         break;
2286                 if (tmp->flags & flag)
2287                         sd = tmp;
2288         }
2289
2290         if (sd)
2291                 update_shares(sd);
2292
2293         while (sd) {
2294                 struct sched_group *group;
2295                 int new_cpu, weight;
2296
2297                 if (!(sd->flags & flag)) {
2298                         sd = sd->child;
2299                         continue;
2300                 }
2301
2302                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2303                 if (!group) {
2304                         sd = sd->child;
2305                         continue;
2306                 }
2307
2308                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2309                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2310                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2311                         sd = sd->child;
2312                         continue;
2313                 }
2314
2315                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2316                 cpu = new_cpu;
2317                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2318                 sd = NULL;
2319                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2320                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2321                                 break;
2322                         if (tmp->flags & flag)
2323                                 sd = tmp;
2324                 }
2325                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2326         }
2327
2328         return cpu;
2329 }
2330
2331 #endif /* CONFIG_SMP */
2332
2333 /***
2334  * try_to_wake_up - wake up a thread
2335  * @p: the to-be-woken-up thread
2336  * @state: the mask of task states that can be woken
2337  * @sync: do a synchronous wakeup?
2338  *
2339  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2340  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2341  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2342  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2343  * runnable without the overhead of this.
2344  *
2345  * returns failure only if the task is already active.
2346  */
2347 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2348 {
2349         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2350         unsigned long flags;
2351         long old_state;
2352         struct rq *rq;
2353
2354         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2355                 sync = 0;
2356
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2359                 struct sched_domain *sd;
2360
2361                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2362                 cpu = task_cpu(p);
2363
2364                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2365                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2366                                 update_shares(sd);
2367                                 break;
2368                         }
2369                 }
2370         }
2371 #endif
2372
2373         smp_wmb();
2374         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2375         update_rq_clock(rq);
2376         old_state = p->state;
2377         if (!(old_state & state))
2378                 goto out;
2379
2380         if (p->se.on_rq)
2381                 goto out_running;
2382
2383         cpu = task_cpu(p);
2384         orig_cpu = cpu;
2385         this_cpu = smp_processor_id();
2386
2387 #ifdef CONFIG_SMP
2388         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2389                 goto out_activate;
2390
2391         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2392         if (cpu != orig_cpu) {
2393                 set_task_cpu(p, cpu);
2394                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2395                 /* might preempt at this point */
2396                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2397                 old_state = p->state;
2398                 if (!(old_state & state))
2399                         goto out;
2400                 if (p->se.on_rq)
2401                         goto out_running;
2402
2403                 this_cpu = smp_processor_id();
2404                 cpu = task_cpu(p);
2405         }
2406
2407 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2408         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2409         if (cpu == this_cpu)
2410                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2411         else {
2412                 struct sched_domain *sd;
2413                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2414                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2415                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2416                                 break;
2417                         }
2418                 }
2419         }
2420 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2421
2422 out_activate:
2423 #endif /* CONFIG_SMP */
2424         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2425         if (sync)
2426                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2427         if (orig_cpu != cpu)
2428                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2429         if (cpu == this_cpu)
2430                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2431         else
2432                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2433         activate_task(rq, p, 1);
2434         success = 1;
2435
2436         /*
2437          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2438          */
2439         if (!in_interrupt()) {
2440                 struct sched_entity *se = &current->se;
2441                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2442
2443                 if (se->last_wakeup)
2444                         sample -= se->last_wakeup;
2445                 else
2446                         sample -= se->start_runtime;
2447                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2448
2449                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2450         }
2451
2452 out_running:
2453         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2454         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2455
2456         p->state = TASK_RUNNING;
2457 #ifdef CONFIG_SMP
2458         if (p->sched_class->task_wake_up)
2459                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2460 #endif
2461 out:
2462         task_rq_unlock(rq, &flags);
2463
2464         return success;
2465 }
2466
2467 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2468 {
2469         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2472
2473 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2474 {
2475         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2480  * p is forked by current.
2481  *
2482  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2483  */
2484 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2485 {
2486         p->se.exec_start                = 0;
2487         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2488         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2489         p->se.last_wakeup               = 0;
2490         p->se.avg_overlap               = 0;
2491         p->se.start_runtime             = 0;
2492         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2493
2494 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2495         p->se.wait_start                = 0;
2496         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2497         p->se.sleep_start               = 0;
2498         p->se.block_start               = 0;
2499         p->se.sleep_max                 = 0;
2500         p->se.block_max                 = 0;
2501         p->se.exec_max                  = 0;
2502         p->se.slice_max                 = 0;
2503         p->se.wait_max                  = 0;
2504 #endif
2505
2506         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2507         p->se.on_rq = 0;
2508         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2509
2510 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2511         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2512 #endif
2513
2514         /*
2515          * We mark the process as running here, but have not actually
2516          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2517          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2518          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2519          */
2520         p->state = TASK_RUNNING;
2521 }
2522
2523 /*
2524  * fork()/clone()-time setup:
2525  */
2526 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2527 {
2528         int cpu = get_cpu();
2529
2530         __sched_fork(p);
2531
2532 #ifdef CONFIG_SMP
2533         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2534 #endif
2535         set_task_cpu(p, cpu);
2536
2537         /*
2538          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2539          */
2540         p->prio = current->normal_prio;
2541         if (!rt_prio(p->prio))
2542                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2543
2544 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2545         if (likely(sched_info_on()))
2546                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2547 #endif
2548 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2549         p->oncpu = 0;
2550 #endif
2551 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2552         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2553         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2554 #endif
2555         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2556
2557         put_cpu();
2558 }
2559
2560 /*
2561  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2562  *
2563  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2564  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2565  * on the runqueue and wakes it.
2566  */
2567 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2568 {
2569         unsigned long flags;
2570         struct rq *rq;
2571
2572         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2573         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2574         update_rq_clock(rq);
2575
2576         p->prio = effective_prio(p);
2577
2578         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2579                 activate_task(rq, p, 0);
2580         } else {
2581                 /*
2582                  * Let the scheduling class do new task startup
2583                  * management (if any):
2584                  */
2585                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2586                 inc_nr_running(rq);
2587         }
2588         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2589         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2590 #ifdef CONFIG_SMP
2591         if (p->sched_class->task_wake_up)
2592                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2593 #endif
2594         task_rq_unlock(rq, &flags);
2595 }
2596
2597 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2598
2599 /**
2600  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2601  * @notifier: notifier struct to register
2602  */
2603 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2604 {
2605         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2608
2609 /**
2610  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2611  * @notifier: notifier struct to unregister
2612  *
2613  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2614  */
2615 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2616 {
2617         hlist_del(&notifier->link);
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2620
2621 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2622 {
2623         struct preempt_notifier *notifier;
2624         struct hlist_node *node;
2625
2626         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2627                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2628 }
2629
2630 static void
2631 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2632                                  struct task_struct *next)
2633 {
2634         struct preempt_notifier *notifier;
2635         struct hlist_node *node;
2636
2637         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2638                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2639 }
2640
2641 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2642
2643 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2644 {
2645 }
2646
2647 static void
2648 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2649                                  struct task_struct *next)
2650 {
2651 }
2652
2653 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2654
2655 /**
2656  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2657  * @rq: the runqueue preparing to switch
2658  * @prev: the current task that is being switched out
2659  * @next: the task we are going to switch to.
2660  *
2661  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2662  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2663  * switch.
2664  *
2665  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2666  * hooks.
2667  */
2668 static inline void
2669 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2670                     struct task_struct *next)
2671 {
2672         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2673         prepare_lock_switch(rq, next);
2674         prepare_arch_switch(next);
2675 }
2676
2677 /**
2678  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2679  * @rq: runqueue associated with task-switch
2680  * @prev: the thread we just switched away from.
2681  *
2682  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2683  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2684  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2685  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2686  *
2687  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2688  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2689  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2690  * details.)
2691  */
2692 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2693         __releases(rq->lock)
2694 {
2695         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2696         long prev_state;
2697 #ifdef CONFIG_SMP
2698         int post_schedule = 0;
2699
2700         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2701                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2702 #endif
2703
2704         rq->prev_mm = NULL;
2705
2706         /*
2707          * A task struct has one reference for the use as "current".
2708          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2709          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2710          * the scheduled task must drop that reference.
2711          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2712          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2713          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2714          * be dropped twice.
2715          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2716          */
2717         prev_state = prev->state;
2718         finish_arch_switch(prev);
2719         finish_lock_switch(rq, prev);
2720 #ifdef CONFIG_SMP
2721         if (post_schedule)
2722                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2723 #endif
2724
2725         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2726         if (mm)
2727                 mmdrop(mm);
2728         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2729                 /*
2730                  * Remove function-return probe instances associated with this
2731                  * task and put them back on the free list.
2732                  */
2733                 kprobe_flush_task(prev);
2734                 put_task_struct(prev);
2735         }
2736 }
2737
2738 /**
2739  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2740  * @prev: the thread we just switched away from.
2741  */
2742 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2743         __releases(rq->lock)
2744 {
2745         struct rq *rq = this_rq();
2746
2747         finish_task_switch(rq, prev);
2748 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2749         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2750         preempt_enable();
2751 #endif
2752         if (current->set_child_tid)
2753                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2754 }
2755
2756 /*
2757  * context_switch - switch to the new MM and the new
2758  * thread's register state.
2759  */
2760 static inline void
2761 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2762                struct task_struct *next)
2763 {
2764         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2765
2766         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2767         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2768         mm = next->mm;
2769         oldmm = prev->active_mm;
2770         /*
2771          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2772          * combine the page table reload and the switch backend into
2773          * one hypercall.
2774          */
2775         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2776
2777         if (unlikely(!mm)) {
2778                 next->active_mm = oldmm;
2779                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2780                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2781         } else
2782                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2783
2784         if (unlikely(!prev->mm)) {
2785                 prev->active_mm = NULL;
2786                 rq->prev_mm = oldmm;
2787         }
2788         /*
2789          * Since the runqueue lock will be released by the next
2790          * task (which is an invalid locking op but in the case
2791          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2792          * do an early lockdep release here:
2793          */
2794 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2795         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2796 #endif
2797
2798         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2799         switch_to(prev, next, prev);
2800
2801         barrier();
2802         /*
2803          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2804          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2805          * frame will be invalid.
2806          */
2807         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2808 }
2809
2810 /*
2811  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2812  *
2813  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2814  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2815  * number of context switches performed since bootup.
2816  */
2817 unsigned long nr_running(void)
2818 {
2819         unsigned long i, sum = 0;
2820
2821         for_each_online_cpu(i)
2822                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2823
2824         return sum;
2825 }
2826
2827 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2828 {
2829         unsigned long i, sum = 0;
2830
2831         for_each_possible_cpu(i)
2832                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2833
2834         /*
2835          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2836          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2837          */
2838         if (unlikely((long)sum < 0))
2839                 sum = 0;
2840
2841         return sum;
2842 }
2843
2844 unsigned long long nr_context_switches(void)
2845 {
2846         int i;
2847         unsigned long long sum = 0;
2848
2849         for_each_possible_cpu(i)
2850                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2851
2852         return sum;
2853 }
2854
2855 unsigned long nr_iowait(void)
2856 {
2857         unsigned long i, sum = 0;
2858
2859         for_each_possible_cpu(i)
2860                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2861
2862         return sum;
2863 }
2864
2865 /* Variables and functions for calc_load */
2866 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2867 static unsigned long calc_load_update;
2868 unsigned long avenrun[3];
2869 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2870
2871 /**
2872  * get_avenrun - get the load average array
2873  * @loads:      pointer to dest load array
2874  * @offset:     offset to add
2875  * @shift:      shift count to shift the result left
2876  *
2877  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2878  */
2879 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2880 {
2881         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2882         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2883         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2884 }
2885
2886 static unsigned long
2887 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2888 {
2889         load *= exp;
2890         load += active * (FIXED_1 - exp);
2891         return load >> FSHIFT;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2896  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2897  */
2898 void calc_global_load(void)
2899 {
2900         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2901         long active;
2902
2903         if (time_before(jiffies, upd))
2904                 return;
2905
2906         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2907         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2908
2909         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2910         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2911         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2912
2913         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2914 }
2915
2916 /*
2917  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2918  */
2919 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2920 {
2921         long nr_active, delta;
2922
2923         nr_active = this_rq->nr_running;
2924         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2925
2926         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2927                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2928                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2929                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2930         }
2931 }
2932
2933 /*
2934  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2935  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2936  */
2937 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2938 {
2939         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2940         int i, scale;
2941
2942         this_rq->nr_load_updates++;
2943
2944         /* Update our load: */
2945         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2946                 unsigned long old_load, new_load;
2947
2948                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2949
2950                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2951                 new_load = this_load;
2952                 /*
2953                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2954                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2955                  * example.
2956                  */
2957                 if (new_load > old_load)
2958                         new_load += scale-1;
2959                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2960         }
2961
2962         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
2963                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2964                 calc_load_account_active(this_rq);
2965         }
2966 }
2967
2968 #ifdef CONFIG_SMP
2969
2970 /*
2971  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2972  *
2973  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2974  * you need to do so manually before calling.
2975  */
2976 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2977         __acquires(rq1->lock)
2978         __acquires(rq2->lock)
2979 {
2980         BUG_ON(!irqs_disabled());
2981         if (rq1 == rq2) {
2982                 spin_lock(&rq1->lock);
2983                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2984         } else {
2985                 if (rq1 < rq2) {
2986                         spin_lock(&rq1->lock);
2987                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2988                 } else {
2989                         spin_lock(&rq2->lock);
2990                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2991                 }
2992         }
2993         update_rq_clock(rq1);
2994         update_rq_clock(rq2);
2995 }
2996
2997 /*
2998  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2999  *
3000  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3001  * you need to do so manually after calling.
3002  */
3003 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3004         __releases(rq1->lock)
3005         __releases(rq2->lock)
3006 {
3007         spin_unlock(&rq1->lock);
3008         if (rq1 != rq2)
3009                 spin_unlock(&rq2->lock);
3010         else
3011                 __release(rq2->lock);
3012 }
3013
3014 /*
3015  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3016  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3017  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3018  * the cpu_allowed mask is restored.
3019  */
3020 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3021 {
3022         struct migration_req req;
3023         unsigned long flags;
3024         struct rq *rq;
3025
3026         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3028             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3029                 goto out;
3030
3031         /* force the process onto the specified CPU */
3032         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3033                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3034                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3035
3036                 get_task_struct(mt);
3037                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3038                 wake_up_process(mt);
3039                 put_task_struct(mt);
3040                 wait_for_completion(&req.done);
3041
3042                 return;
3043         }
3044 out:
3045         task_rq_unlock(rq, &flags);
3046 }
3047
3048 /*
3049  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3050  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3051  */
3052 void sched_exec(void)
3053 {
3054         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3055         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3056         put_cpu();
3057         if (new_cpu != this_cpu)
3058                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3063  * Both runqueues must be locked.
3064  */
3065 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3066                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3067 {
3068         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3069         set_task_cpu(p, this_cpu);
3070         activate_task(this_rq, p, 0);
3071         /*
3072          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3073          * to be always true for them.
3074          */
3075         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3076 }
3077
3078 /*
3079  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3080  */
3081 static
3082 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3083                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3084                      int *all_pinned)
3085 {
3086         int tsk_cache_hot = 0;
3087         /*
3088          * We do not migrate tasks that are:
3089          * 1) running (obviously), or
3090          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3091          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3092          */
3093         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3094                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3095                 return 0;
3096         }
3097         *all_pinned = 0;
3098
3099         if (task_running(rq, p)) {
3100                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3101                 return 0;
3102         }
3103
3104         /*
3105          * Aggressive migration if:
3106          * 1) task is cache cold, or
3107          * 2) too many balance attempts have failed.
3108          */
3109
3110         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3111         if (!tsk_cache_hot ||
3112                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3113 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3114                 if (tsk_cache_hot) {
3115                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3116                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3117                 }
3118 #endif
3119                 return 1;
3120         }
3121
3122         if (tsk_cache_hot) {
3123                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3124                 return 0;
3125         }
3126         return 1;
3127 }
3128
3129 static unsigned long
3130 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3131               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3132               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3133               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3134 {
3135         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3136         struct task_struct *p;
3137         long rem_load_move = max_load_move;
3138
3139         if (max_load_move == 0)
3140                 goto out;
3141
3142         pinned = 1;
3143
3144         /*
3145          * Start the load-balancing iterator:
3146          */
3147         p = iterator->start(iterator->arg);
3148 next:
3149         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3150                 goto out;
3151
3152         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3153             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3154                 p = iterator->next(iterator->arg);
3155                 goto next;
3156         }
3157
3158         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159         pulled++;
3160         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3161
3162 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3163         /*
3164          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3165          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3166          * section.
3167          */
3168         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3169                 goto out;
3170 #endif
3171
3172         /*
3173          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3174          */
3175         if (rem_load_move > 0) {
3176                 if (p->prio < *this_best_prio)
3177                         *this_best_prio = p->prio;
3178                 p = iterator->next(iterator->arg);
3179                 goto next;
3180         }
3181 out:
3182         /*
3183          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3184          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3185          * inside pull_task().
3186          */
3187         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3188
3189         if (all_pinned)
3190                 *all_pinned = pinned;
3191
3192         return max_load_move - rem_load_move;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3197  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3198  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3199  *
3200  * Called with both runqueues locked.
3201  */
3202 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3203                       unsigned long max_load_move,
3204                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3205                       int *all_pinned)
3206 {
3207         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3208         unsigned long total_load_moved = 0;
3209         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3210
3211         do {
3212                 total_load_moved +=
3213                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3214                                 max_load_move - total_load_moved,
3215                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3216                 class = class->next;
3217
3218 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3219                 /*
3220                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3221                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3222                  * the critical section.
3223                  */
3224                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3225                         break;
3226 #endif
3227         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3228
3229         return total_load_moved > 0;
3230 }
3231
3232 static int
3233 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3234                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3235                    struct rq_iterator *iterator)
3236 {
3237         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3238         int pinned = 0;
3239
3240         while (p) {
3241                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3242                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3243                         /*
3244                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3245                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3246                          * stats here rather than inside pull_task().
3247                          */
3248                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3249
3250                         return 1;
3251                 }
3252                 p = iterator->next(iterator->arg);
3253         }
3254
3255         return 0;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3260  * part of active balancing operations within "domain".
3261  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3262  *
3263  * Called with both runqueues locked.
3264  */
3265 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3266                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3267 {
3268         const struct sched_class *class;
3269
3270         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3271                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3272                         return 1;
3273
3274         return 0;
3275 }
3276 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3277 /*
3278  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3279  *              during load balancing.
3280  */
3281 struct sd_lb_stats {
3282         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3283         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3284         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3285         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3286         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3287
3288         /** Statistics of this group */
3289         unsigned long this_load;
3290         unsigned long this_load_per_task;
3291         unsigned long this_nr_running;
3292
3293         /* Statistics of the busiest group */
3294         unsigned long max_load;
3295         unsigned long busiest_load_per_task;
3296         unsigned long busiest_nr_running;
3297
3298         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3299 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3300         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3301         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3302         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3303         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3304         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3305         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3306 #endif
3307 };
3308
3309 /*
3310  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3311  */
3312 struct sg_lb_stats {
3313         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3314         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3315         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3316         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3317         unsigned long group_capacity;
3318         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3319 };
3320
3321 /**
3322  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3323  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3324  */
3325 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3326 {
3327         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3328 }
3329
3330 /**
3331  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3332  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3333  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3334  */
3335 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3336                                         enum cpu_idle_type idle)
3337 {
3338         int load_idx;
3339
3340         switch (idle) {
3341         case CPU_NOT_IDLE:
3342                 load_idx = sd->busy_idx;
3343                 break;
3344
3345         case CPU_NEWLY_IDLE:
3346                 load_idx = sd->newidle_idx;
3347                 break;
3348         default:
3349                 load_idx = sd->idle_idx;
3350                 break;
3351         }
3352
3353         return load_idx;
3354 }
3355
3356
3357 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3358 /**
3359  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3360  * the given sched_domain, during load balancing.
3361  *
3362  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3363  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3364  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3365  */
3366 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3367         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3368 {
3369         /*
3370          * Busy processors will not participate in power savings
3371          * balance.
3372          */
3373         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3374                 sds->power_savings_balance = 0;
3375         else {
3376                 sds->power_savings_balance = 1;
3377                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3378                 sds->leader_nr_running = 0;
3379         }
3380 }
3381
3382 /**
3383  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3384  * sched_domain while performing load balancing.
3385  *
3386  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3387  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3388  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3389  *              load balancing ?
3390  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3391  */
3392 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3393         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3394 {
3395
3396         if (!sds->power_savings_balance)
3397                 return;
3398
3399         /*
3400          * If the local group is idle or completely loaded
3401          * no need to do power savings balance at this domain
3402          */
3403         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3404                                 !sds->this_nr_running))
3405                 sds->power_savings_balance = 0;
3406
3407         /*
3408          * If a group is already running at full capacity or idle,
3409          * don't include that group in power savings calculations
3410          */
3411         if (!sds->power_savings_balance ||
3412                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3413                 !sgs->sum_nr_running)
3414                 return;
3415
3416         /*
3417          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3418          * This is the group from where we need to pick up the load
3419          * for saving power
3420          */
3421         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3422             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3423              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3424                 sds->group_min = group;
3425                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3426                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3427                                                 sgs->sum_nr_running;
3428         }
3429
3430         /*
3431          * Calculate the group which is almost near its
3432          * capacity but still has some space to pick up some load
3433          * from other group and save more power
3434          */
3435         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3436                 return;
3437
3438         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3439             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3440              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3441                 sds->group_leader = group;
3442                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3443         }
3444 }
3445
3446 /**
3447  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3448  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3449  *      under consideration.
3450  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3451  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3452  *
3453  * Description:
3454  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3455  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3456  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3457  *
3458  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3459  * Else returns 0.
3460  */
3461 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3462                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3463 {
3464         if (!sds->power_savings_balance)
3465                 return 0;
3466
3467         if (sds->this != sds->group_leader ||
3468                         sds->group_leader == sds->group_min)
3469                 return 0;
3470
3471         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3472         sds->busiest = sds->group_min;
3473
3474         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3475                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3476                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3477         }
3478
3479         return 1;
3480
3481 }
3482 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3483 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3484         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3485 {
3486         return;
3487 }
3488
3489 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3490         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3491 {
3492         return;
3493 }
3494
3495 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3496                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3497 {
3498         return 0;
3499 }
3500 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3501
3502
3503 /**
3504  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3505  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3506  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3507  * @idle: Idle status of this_cpu
3508  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3509  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3510  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3511  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3512  * @balance: Should we balance.
3513  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3514  */
3515 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3516                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3517                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3518                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3519 {
3520         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3521         int i;
3522         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3523         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3524         unsigned long avg_load_per_task;
3525
3526         if (local_group)
3527                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3528
3529         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3530         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3531         max_cpu_load = 0;
3532         min_cpu_load = ~0UL;
3533
3534         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3535                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3536
3537                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3538                         *sd_idle = 0;
3539
3540                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3541                 if (local_group) {
3542                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3543                                 first_idle_cpu = 1;
3544                                 balance_cpu = i;
3545                         }
3546
3547                         load = target_load(i, load_idx);
3548                 } else {
3549                         load = source_load(i, load_idx);
3550                         if (load > max_cpu_load)
3551                                 max_cpu_load = load;
3552                         if (min_cpu_load > load)
3553                                 min_cpu_load = load;
3554                 }
3555
3556                 sgs->group_load += load;
3557                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3558                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3559
3560                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3561         }
3562
3563         /*
3564          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3565          * is eligible for doing load balancing at this and above
3566          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3567          * to do the newly idle load balance.
3568          */
3569         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3570             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3571                 *balance = 0;
3572                 return;
3573         }
3574
3575         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3576         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3577                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3578
3579
3580         /*
3581          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3582          * than the average weight of two tasks.
3583          *
3584          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3585          *      might not be a suitable number - should we keep a
3586          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3587          *      the hierarchy?
3588          */
3589         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3590                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3591
3592         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3593                 sgs->group_imb = 1;
3594
3595         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3596
3597 }
3598
3599 /**
3600  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3601  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3602  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3603  * @idle: Idle status of this_cpu
3604  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3605  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3606  * @balance: Should we balance.
3607  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3608  */
3609 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3610                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3611                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3612                         struct sd_lb_stats *sds)
3613 {
3614         struct sched_group *group = sd->groups;
3615         struct sg_lb_stats sgs;
3616         int load_idx;
3617
3618         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3619         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3620
3621         do {
3622                 int local_group;
3623
3624                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3625                                                sched_group_cpus(group));
3626                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3627                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3628                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3629
3630                 if (local_group && balance && !(*balance))
3631                         return;
3632
3633                 sds->total_load += sgs.group_load;
3634                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3635
3636                 if (local_group) {
3637                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3638                         sds->this = group;
3639                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3640                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3641                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3642                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3643                                 sgs.group_imb)) {
3644                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3645                         sds->busiest = group;
3646                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3647                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3648                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3649                 }
3650
3651                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3652                 group = group->next;
3653         } while (group != sd->groups);
3654
3655 }
3656
3657 /**
3658  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3659  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3660  *                      load balancing.
3661  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3662  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3663  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3664  */
3665 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3666                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3667 {
3668         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3669         unsigned int imbn = 2;
3670
3671         if (sds->this_nr_running) {
3672                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3673                 if (sds->busiest_load_per_task >
3674                                 sds->this_load_per_task)
3675                         imbn = 1;
3676         } else
3677                 sds->this_load_per_task =
3678                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3679
3680         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3681                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3682                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3683                 return;
3684         }
3685
3686         /*
3687          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3688          * however we may be able to increase total CPU power used by
3689          * moving them.
3690          */
3691
3692         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3693                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3694         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3695                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3696         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3697
3698         /* Amount of load we'd subtract */
3699         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3700                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3701         if (sds->max_load > tmp)
3702                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3703                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3704
3705         /* Amount of load we'd add */
3706         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3707                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3708                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3709                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3710         else
3711                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3712                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3713         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3714                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3715         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3716
3717         /* Move if we gain throughput */
3718         if (pwr_move > pwr_now)
3719                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3720 }
3721
3722 /**
3723  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3724  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3725  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3726  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3727  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3728  */
3729 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3730                 unsigned long *imbalance)
3731 {
3732         unsigned long max_pull;
3733         /*
3734          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3735          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3736          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3737          */
3738         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3739                 *imbalance = 0;
3740                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3741         }
3742
3743         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3744         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3745                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3746
3747         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3748         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3749                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3750                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3751
3752         /*
3753          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3754          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3755          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3756          * moved
3757          */
3758         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3759                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3760
3761 }
3762 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3763
3764 /**
3765  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3766  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3767  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3768  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3769  * such a group exists.
3770  *
3771  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3772  * to restore balance.
3773  *
3774  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3775  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3776  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3777  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3778  * @idle: The idle status of this_cpu.
3779  * @sd_idle: The idleness of sd
3780  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3781  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3782  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3783  *
3784  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3785  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3786  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3787  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3788  */
3789 static struct sched_group *
3790 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3791                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3792                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3793 {
3794         struct sd_lb_stats sds;
3795
3796         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3797
3798         /*
3799          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3800          * this level.
3801          */
3802         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3803                                         balance, &sds);
3804
3805         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3806         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3807          *    at this level.
3808          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3809          * 3) This group is the busiest group.
3810          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3811          *    sched_domain.
3812          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3813          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3814          */
3815         if (balance && !(*balance))
3816                 goto ret;
3817
3818         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3819                 goto out_balanced;
3820
3821         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3822                 goto out_balanced;
3823
3824         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3825
3826         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3827                 goto out_balanced;
3828
3829         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3830                 goto out_balanced;
3831
3832         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3833         if (sds.group_imb)
3834                 sds.busiest_load_per_task =
3835                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3836
3837         /*
3838          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3839          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3840          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3841          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3842          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3843          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3844          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3845          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3846          * appear as very large values with unsigned longs.
3847          */
3848         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3849                 goto out_balanced;
3850
3851         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3852         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3853         return sds.busiest;
3854
3855 out_balanced:
3856         /*
3857          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3858          * to save power.
3859          */
3860         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3861                 return sds.busiest;
3862 ret:
3863         *imbalance = 0;
3864         return NULL;
3865 }
3866
3867 /*
3868  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3869  */
3870 static struct rq *
3871 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3872                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3873 {
3874         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3875         unsigned long max_load = 0;
3876         int i;
3877
3878         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3879                 unsigned long wl;
3880
3881                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3882                         continue;
3883
3884                 rq = cpu_rq(i);
3885                 wl = weighted_cpuload(i);
3886
3887                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3888                         continue;
3889
3890                 if (wl > max_load) {
3891                         max_load = wl;
3892                         busiest = rq;
3893                 }
3894         }
3895
3896         return busiest;
3897 }
3898
3899 /*
3900  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3901  * so long as it is large enough.
3902  */
3903 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3904
3905 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3906 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3907
3908 /*
3909  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3910  * tasks if there is an imbalance.
3911  */
3912 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3913                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3914                         int *balance)
3915 {
3916         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3917         struct sched_group *group;
3918         unsigned long imbalance;
3919         struct rq *busiest;
3920         unsigned long flags;
3921         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3922
3923         cpumask_setall(cpus);
3924
3925         /*
3926          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3927          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3928          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3929          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3930          */
3931         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3932             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3933                 sd_idle = 1;
3934
3935         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3936
3937 redo:
3938         update_shares(sd);
3939         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3940                                    cpus, balance);
3941
3942         if (*balance == 0)
3943                 goto out_balanced;
3944
3945         if (!group) {
3946                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3947                 goto out_balanced;
3948         }
3949
3950         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3951         if (!busiest) {
3952                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3953                 goto out_balanced;
3954         }
3955
3956         BUG_ON(busiest == this_rq);
3957
3958         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3959
3960         ld_moved = 0;
3961         if (busiest->nr_running > 1) {
3962                 /*
3963                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3964                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3965                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3966                  * correctly treated as an imbalance.
3967                  */
3968                 local_irq_save(flags);
3969                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3970                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3971                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3972                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3973                 local_irq_restore(flags);
3974
3975                 /*
3976                  * some other cpu did the load balance for us.
3977                  */
3978                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3979                         resched_cpu(this_cpu);
3980
3981                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3982                 if (unlikely(all_pinned)) {
3983                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3984                         if (!cpumask_empty(cpus))
3985                                 goto redo;
3986                         goto out_balanced;
3987                 }
3988         }
3989
3990         if (!ld_moved) {
3991                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3992                 sd->nr_balance_failed++;
3993
3994                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3995
3996                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3997
3998                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3999                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4000                          */
4001                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4002                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4003                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4004                                 all_pinned = 1;
4005                                 goto out_one_pinned;
4006                         }
4007
4008                         if (!busiest->active_balance) {
4009                                 busiest->active_balance = 1;
4010                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4011                                 active_balance = 1;
4012                         }
4013                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4014                         if (active_balance)
4015                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4016
4017                         /*
4018                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4019                          * counter.
4020                          */
4021                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4022                 }
4023         } else
4024                 sd->nr_balance_failed = 0;
4025
4026         if (likely(!active_balance)) {
4027                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4028                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4029         } else {
4030                 /*
4031                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4032                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4033                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4034                  * move_tasks).
4035                  */
4036                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4037                         sd->balance_interval *= 2;
4038         }
4039
4040         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4041             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4042                 ld_moved = -1;
4043
4044         goto out;
4045
4046 out_balanced:
4047         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4048
4049         sd->nr_balance_failed = 0;
4050
4051 out_one_pinned:
4052         /* tune up the balancing interval */
4053         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4054                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4055                 sd->balance_interval *= 2;
4056
4057         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4058             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4059                 ld_moved = -1;
4060         else
4061                 ld_moved = 0;
4062 out:
4063         if (ld_moved)
4064                 update_shares(sd);
4065         return ld_moved;
4066 }
4067
4068 /*
4069  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4070  * tasks if there is an imbalance.
4071  *
4072  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4073  * this_rq is locked.
4074  */
4075 static int
4076 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4077 {
4078         struct sched_group *group;
4079         struct rq *busiest = NULL;
4080         unsigned long imbalance;
4081         int ld_moved = 0;
4082         int sd_idle = 0;
4083         int all_pinned = 0;
4084         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4085
4086         cpumask_setall(cpus);
4087
4088         /*
4089          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4090          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4091          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4092          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4093          */
4094         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4095             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4096                 sd_idle = 1;
4097
4098         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4099 redo:
4100         update_shares_locked(this_rq, sd);
4101         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4102                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4103         if (!group) {
4104                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4105                 goto out_balanced;
4106         }
4107
4108         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4109         if (!busiest) {
4110                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4111                 goto out_balanced;
4112         }
4113
4114         BUG_ON(busiest == this_rq);
4115
4116         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4117
4118         ld_moved = 0;
4119         if (busiest->nr_running > 1) {
4120                 /* Attempt to move tasks */
4121                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4122                 /* this_rq->clock is already updated */
4123                 update_rq_clock(busiest);
4124                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4125                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4126                                         &all_pinned);
4127                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4128
4129                 if (unlikely(all_pinned)) {
4130                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4131                         if (!cpumask_empty(cpus))
4132                                 goto redo;
4133                 }
4134         }
4135
4136         if (!ld_moved) {
4137                 int active_balance = 0;
4138
4139                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4140                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4141                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4142                         return -1;
4143
4144                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4145                         return -1;
4146
4147                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4148                         return -1;
4149
4150                 /*
4151                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4152                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4153                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4154                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4155                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4156                  *
4157                  * The package power saving logic comes from
4158                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4159                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4160                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4161                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4162                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4163                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4164                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4165                  *
4166                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4167                  * will be more than one task in the source run queue and
4168                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4169                  * active balance code will not be triggered.
4170                  */
4171
4172                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4173                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4174
4175                 /*
4176                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4177                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4178                  */
4179                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4180                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4181                         all_pinned = 1;
4182                         return ld_moved;
4183                 }
4184
4185                 if (!busiest->active_balance) {
4186                         busiest->active_balance = 1;
4187                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4188                         active_balance = 1;
4189                 }
4190
4191                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4192                 /*
4193                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4194                  */
4195                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4196                 if (active_balance)
4197                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4198                 spin_lock(&this_rq->lock);
4199
4200         } else
4201                 sd->nr_balance_failed = 0;
4202
4203         update_shares_locked(this_rq, sd);
4204         return ld_moved;
4205
4206 out_balanced:
4207         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4208         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4209             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4210                 return -1;
4211         sd->nr_balance_failed = 0;
4212
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 /*
4217  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4218  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4219  */
4220 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4221 {
4222         struct sched_domain *sd;
4223         int pulled_task = 0;
4224         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4225
4226         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4227                 unsigned long interval;
4228
4229                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4230                         continue;
4231
4232                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4233                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4234                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4235                                                            sd);
4236
4237                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4238                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4239                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4240                 if (pulled_task)
4241                         break;
4242         }
4243         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4244                 /*
4245                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4246                  * a busy processor. So reset next_balance.
4247                  */
4248                 this_rq->next_balance = next_balance;
4249         }
4250 }
4251
4252 /*
4253  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4254  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4255  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4256  * logical imbalances.
4257  *
4258  * Called with busiest_rq locked.
4259  */
4260 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4261 {
4262         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4263         struct sched_domain *sd;
4264         struct rq *target_rq;
4265
4266         /* Is there any task to move? */
4267         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4268                 return;
4269
4270         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4271
4272         /*
4273          * This condition is "impossible", if it occurs
4274          * we need to fix it. Originally reported by
4275          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4276          */
4277         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4278
4279         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4280         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4281         update_rq_clock(busiest_rq);
4282         update_rq_clock(target_rq);
4283
4284         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4285         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4286                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4287                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4288                                 break;
4289         }
4290
4291         if (likely(sd)) {
4292                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4293
4294                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4295                                   sd, CPU_IDLE))
4296                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4297                 else
4298                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4299         }
4300         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4301 }
4302
4303 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4304 static struct {
4305         atomic_t load_balancer;
4306         cpumask_var_t cpu_mask;
4307         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4308 } nohz ____cacheline_aligned = {
4309         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4310 };
4311
4312 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4313 /**
4314  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4315  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4316  *              be returned.
4317  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4318  *              for the given cpu.
4319  *
4320  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4321  */
4322 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4323 {
4324         struct sched_domain *sd;
4325
4326         for_each_domain(cpu, sd)
4327                 if (sd && (sd->flags & flag))
4328                         break;
4329
4330         return sd;
4331 }
4332
4333 /**
4334  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4335  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4336  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4337  *              for cpu.
4338  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4339  *
4340  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4341  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4342  */
4343 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4344         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4345                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4346
4347 /**
4348  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4349  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4350  *
4351  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4352  *
4353  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4354  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4355  * sched_group is semi-idle or not.
4356  */
4357 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4358 {
4359         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4360                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4361
4362         /*
4363          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4364          * and atleast one idle cpu.
4365          */
4366         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4367                 return 0;
4368
4369         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4370                 return 0;
4371
4372         return 1;
4373 }
4374 /**
4375  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4376  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4377  *
4378  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4379  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4380  *
4381  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4382  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4383  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4384  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4385  */
4386 static int find_new_ilb(int cpu)
4387 {
4388         struct sched_domain *sd;
4389         struct sched_group *ilb_group;
4390
4391         /*
4392          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4393          * when power-aware load balancing is enabled
4394          */
4395         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4396                 goto out_done;
4397
4398         /*
4399          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4400          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4401          */
4402         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4403                 goto out_done;
4404
4405         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4406                 ilb_group = sd->groups;
4407
4408                 do {
4409                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4410                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4411
4412                         ilb_group = ilb_group->next;
4413
4414                 } while (ilb_group != sd->groups);
4415         }
4416
4417 out_done:
4418         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4419 }
4420 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4421 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4422 {
4423         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4424 }
4425 #endif
4426
4427 /*
4428  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4429  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4430  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4431  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4432  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4433  * arrives...
4434  *
4435  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4436  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4437  * nohz.cpu_mask..
4438  *
4439  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4440  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4441  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4442  * there is no need for ilb owner.
4443  *
4444  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4445  * next busy scheduler_tick()
4446  */
4447 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4448 {
4449         int cpu = smp_processor_id();
4450
4451         if (stop_tick) {
4452                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4453
4454                 if (!cpu_active(cpu)) {
4455                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4456                                 return 0;
4457
4458                         /*
4459                          * If we are going offline and still the leader,
4460                          * give up!
4461                          */
4462                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4463                                 BUG();
4464
4465                         return 0;
4466                 }
4467
4468                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4469
4470                 /* time for ilb owner also to sleep */
4471                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4472                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4473                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4474                         return 0;
4475                 }
4476
4477                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4478                         /* make me the ilb owner */
4479                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4480                                 return 1;
4481                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4482                         int new_ilb;
4483
4484                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4485                                                 sched_mc_power_savings))
4486                                 return 1;
4487                         /*
4488                          * Check to see if there is a more power-efficient
4489                          * ilb.
4490                          */
4491                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4492                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4493                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4494                                 resched_cpu(new_ilb);
4495                                 return 0;
4496                         }
4497                         return 1;
4498                 }
4499         } else {
4500                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4501                         return 0;
4502
4503                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4504
4505                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4506                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4507                                 BUG();
4508         }
4509         return 0;
4510 }
4511 #endif
4512
4513 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4514
4515 /*
4516  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4517  * and initiates a balancing operation if so.
4518  *
4519  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4520  */
4521 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4522 {
4523         int balance = 1;
4524         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4525         unsigned long interval;
4526         struct sched_domain *sd;
4527         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4528         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4529         int update_next_balance = 0;
4530         int need_serialize;
4531
4532         for_each_domain(cpu, sd) {
4533                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4534                         continue;
4535
4536                 interval = sd->balance_interval;
4537                 if (idle != CPU_IDLE)
4538                         interval *= sd->busy_factor;
4539
4540                 /* scale ms to jiffies */
4541                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4542                 if (unlikely(!interval))
4543                         interval = 1;
4544                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4545                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4546
4547                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4548
4549                 if (need_serialize) {
4550                         if (!spin_trylock(&balancing))
4551                                 goto out;
4552                 }
4553
4554                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4555                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4556                                 /*
4557                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4558                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4559                                  * not idle.
4560                                  */
4561                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4562                         }
4563                         sd->last_balance = jiffies;
4564                 }
4565                 if (need_serialize)
4566                         spin_unlock(&balancing);
4567 out:
4568                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4569                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4570                         update_next_balance = 1;
4571                 }
4572
4573                 /*
4574                  * Stop the load balance at this level. There is another
4575                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4576                  * actively.
4577                  */
4578                 if (!balance)
4579                         break;
4580         }
4581
4582         /*
4583          * next_balance will be updated only when there is a need.
4584          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4585          * updated.
4586          */
4587         if (likely(update_next_balance))
4588                 rq->next_balance = next_balance;
4589 }
4590
4591 /*
4592  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4593  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4594  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4595  */
4596 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4597 {
4598         int this_cpu = smp_processor_id();
4599         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4600         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4601                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4602
4603         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4604
4605 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4606         /*
4607          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4608          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4609          * stopped.
4610          */
4611         if (this_rq->idle_at_tick &&
4612             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4613                 struct rq *rq;
4614                 int balance_cpu;
4615
4616                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4617                         if (balance_cpu == this_cpu)
4618                                 continue;
4619
4620                         /*
4621                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4622                          * work being done for other cpus. Next load
4623                          * balancing owner will pick it up.
4624                          */
4625                         if (need_resched())
4626                                 break;
4627
4628                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4629
4630                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4631                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4632                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4633                 }
4634         }
4635 #endif
4636 }
4637
4638 static inline int on_null_domain(int cpu)
4639 {
4640         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4641 }
4642
4643 /*
4644  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4645  *
4646  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4647  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4648  * if the whole system is idle.
4649  */
4650 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4651 {
4652 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4653         /*
4654          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4655          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4656          * load balancer.
4657          */
4658         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4659                 rq->in_nohz_recently = 0;
4660
4661                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4662                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4663                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4664                 }
4665
4666                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4667                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4668
4669                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4670                                 resched_cpu(ilb);
4671                 }
4672         }
4673
4674         /*
4675          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4676          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4677          */
4678         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4679             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4680                 resched_cpu(cpu);
4681                 return;
4682         }
4683
4684         /*
4685          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4686          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4687          */
4688         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4689             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4690                 return;
4691 #endif
4692         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4693         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4694             likely(!on_null_domain(cpu)))
4695                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4696 }
4697
4698 #else   /* CONFIG_SMP */
4699
4700 /*
4701  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4702  */
4703 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4704 {
4705 }
4706
4707 #endif
4708
4709 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4710
4711 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4712
4713 /*
4714  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4715  * @p in case that task is currently running.
4716  *
4717  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4718  */
4719 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4720 {
4721         u64 ns = 0;
4722
4723         if (task_current(rq, p)) {
4724                 update_rq_clock(rq);
4725                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4726                 if ((s64)ns < 0)
4727                         ns = 0;
4728         }
4729
4730         return ns;
4731 }
4732
4733 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4734 {
4735         unsigned long flags;
4736         struct rq *rq;
4737         u64 ns = 0;
4738
4739         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4740         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4741         task_rq_unlock(rq, &flags);
4742
4743         return ns;
4744 }
4745
4746 /*
4747  * Return accounted runtime for the task.
4748  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4749  * pending runtime that have not been accounted yet.
4750  */
4751 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4752 {
4753         unsigned long flags;
4754         struct rq *rq;
4755         u64 ns = 0;
4756
4757         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4758         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4759         task_rq_unlock(rq, &flags);
4760
4761         return ns;
4762 }
4763
4764 /*
4765  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4766  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4767  * pending runtime that have not been accounted yet.
4768  *
4769  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4770  * so the return value not includes other pending runtime that other
4771  * running tasks might have.
4772  */
4773 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4774 {
4775         struct task_cputime totals;
4776         unsigned long flags;
4777         struct rq *rq;
4778         u64 ns;
4779
4780         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4781         thread_group_cputime(p, &totals);
4782         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4783         task_rq_unlock(rq, &flags);
4784
4785         return ns;
4786 }
4787
4788 /*
4789  * Account user cpu time to a process.
4790  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4791  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4792  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4793  */
4794 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4795                        cputime_t cputime_scaled)
4796 {
4797         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4798         cputime64_t tmp;
4799
4800         /* Add user time to process. */
4801         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4802         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4803         account_group_user_time(p, cputime);
4804
4805         /* Add user time to cpustat. */
4806         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4807         if (TASK_NICE(p) > 0)
4808                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4809         else
4810                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4811
4812         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4813         /* Account for user time used */
4814         acct_update_integrals(p);
4815 }
4816
4817 /*
4818  * Account guest cpu time to a process.
4819  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4820  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4821  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4822  */
4823 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4824                                cputime_t cputime_scaled)
4825 {
4826         cputime64_t tmp;
4827         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4828
4829         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4830
4831         /* Add guest time to process. */
4832         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4833         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4834         account_group_user_time(p, cputime);
4835         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4836
4837         /* Add guest time to cpustat. */
4838         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4839         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4840 }
4841
4842 /*
4843  * Account system cpu time to a process.
4844  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4845  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4846  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4847  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4848  */
4849 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4850                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4851 {
4852         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4853         cputime64_t tmp;
4854
4855         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4856                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4857                 return;
4858         }
4859
4860         /* Add system time to process. */
4861         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4862         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4863         account_group_system_time(p, cputime);
4864
4865         /* Add system time to cpustat. */
4866         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4867         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4868                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4869         else if (softirq_count())
4870                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4871         else
4872                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4873
4874         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4875
4876         /* Account for system time used */
4877         acct_update_integrals(p);
4878 }
4879
4880 /*
4881  * Account for involuntary wait time.
4882  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4883  */
4884 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4885 {
4886         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4887         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4888
4889         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4890 }
4891
4892 /*
4893  * Account for idle time.
4894  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4895  */
4896 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4897 {
4898         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4899         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4900         struct rq *rq = this_rq();
4901
4902         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4903                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4904         else
4905                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4906 }
4907
4908 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4909
4910 /*
4911  * Account a single tick of cpu time.
4912  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4913  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4914  */
4915 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4916 {
4917         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4918         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4919         struct rq *rq = this_rq();
4920
4921         if (user_tick)
4922                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4923         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4924                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4925                                     one_jiffy_scaled);
4926         else
4927                 account_idle_time(one_jiffy);
4928 }
4929
4930 /*
4931  * Account multiple ticks of steal time.
4932  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4933  * @ticks: number of stolen ticks
4934  */
4935 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4936 {
4937         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4938 }
4939
4940 /*
4941  * Account multiple ticks of idle time.
4942  * @ticks: number of stolen ticks
4943  */
4944 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4945 {
4946         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4947 }
4948
4949 #endif
4950
4951 /*
4952  * Use precise platform statistics if available:
4953  */
4954 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4955 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4956 {
4957         return p->utime;
4958 }
4959
4960 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4961 {
4962         return p->stime;
4963 }
4964 #else
4965 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4966 {
4967         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4968                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4969         u64 temp;
4970
4971         /*
4972          * Use CFS's precise accounting:
4973          */
4974         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4975
4976         if (total) {
4977                 temp *= utime;
4978                 do_div(temp, total);
4979         }
4980         utime = (clock_t)temp;
4981
4982         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4983         return p->prev_utime;
4984 }
4985
4986 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4987 {
4988         clock_t stime;
4989
4990         /*
4991          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4992          * the total, to make sure the total observed by userspace
4993          * grows monotonically - apps rely on that):
4994          */
4995         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4996                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4997
4998         if (stime >= 0)
4999                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5000
5001         return p->prev_stime;
5002 }
5003 #endif
5004
5005 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5006 {
5007         return p->gtime;
5008 }
5009
5010 /*
5011  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5012  * We call it with interrupts disabled.
5013  *
5014  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5015  * timeslices.
5016  */
5017 void scheduler_tick(void)
5018 {
5019         int cpu = smp_processor_id();
5020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5021         struct task_struct *curr = rq->curr;
5022
5023         sched_clock_tick();
5024
5025         spin_lock(&rq->lock);
5026         update_rq_clock(rq);
5027         update_cpu_load(rq);
5028         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5029         spin_unlock(&rq->lock);
5030
5031 #ifdef CONFIG_SMP
5032         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5033         trigger_load_balance(rq, cpu);
5034 #endif
5035 }
5036
5037 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5038 {
5039         if (in_lock_functions(addr)) {
5040                 addr = CALLER_ADDR2;
5041                 if (in_lock_functions(addr))
5042                         addr = CALLER_ADDR3;
5043         }
5044         return addr;
5045 }
5046
5047 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5048                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5049
5050 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5051 {
5052 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5053         /*
5054          * Underflow?
5055          */
5056         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5057                 return;
5058 #endif
5059         preempt_count() += val;
5060 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5061         /*
5062          * Spinlock count overflowing soon?
5063          */
5064         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5065                                 PREEMPT_MASK - 10);
5066 #endif
5067         if (preempt_count() == val)
5068                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5069 }
5070 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5071
5072 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5073 {
5074 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5075         /*
5076          * Underflow?
5077          */
5078         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5079                 return;
5080         /*
5081          * Is the spinlock portion underflowing?
5082          */
5083         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5084                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5085                 return;
5086 #endif
5087
5088         if (preempt_count() == val)
5089                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5090         preempt_count() -= val;
5091 }
5092 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5093
5094 #endif
5095
5096 /*
5097  * Print scheduling while atomic bug:
5098  */
5099 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5100 {
5101         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5102
5103         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5104                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5105
5106         debug_show_held_locks(prev);
5107         print_modules();
5108         if (irqs_disabled())
5109                 print_irqtrace_events(prev);
5110
5111         if (regs)
5112                 show_regs(regs);
5113         else
5114                 dump_stack();
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5119  */
5120 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5121 {
5122         /*
5123          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5124          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5125          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5126          */
5127         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5128                 __schedule_bug(prev);
5129
5130         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5131
5132         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5133 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5134         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5135                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5136                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5137         }
5138 #endif
5139 }
5140
5141 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5142 {
5143         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5144                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5145
5146                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5147                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5148
5149                 /*
5150                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5151                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5152                  * the avg_overlap on preemption.
5153                  *
5154                  * We use the average preemption runtime because that
5155                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5156                  * build up.
5157                  */
5158                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5159         }
5160         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5161 }
5162
5163 /*
5164  * Pick up the highest-prio task:
5165  */
5166 static inline struct task_struct *
5167 pick_next_task(struct rq *rq)
5168 {
5169         const struct sched_class *class;
5170         struct task_struct *p;
5171
5172         /*
5173          * Optimization: we know that if all tasks are in
5174          * the fair class we can call that function directly:
5175          */
5176         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5177                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5178                 if (likely(p))
5179                         return p;
5180         }
5181
5182         class = sched_class_highest;
5183         for ( ; ; ) {
5184                 p = class->pick_next_task(rq);
5185                 if (p)
5186                         return p;
5187                 /*
5188                  * Will never be NULL as the idle class always
5189                  * returns a non-NULL p:
5190                  */
5191                 class = class->next;
5192         }
5193 }
5194
5195 /*
5196  * schedule() is the main scheduler function.
5197  */
5198 asmlinkage void __sched schedule(void)
5199 {
5200         struct task_struct *prev, *next;
5201         unsigned long *switch_count;
5202         struct rq *rq;
5203         int cpu;
5204
5205 need_resched:
5206         preempt_disable();
5207         cpu = smp_processor_id();
5208         rq = cpu_rq(cpu);
5209         rcu_qsctr_inc(cpu);
5210         prev = rq->curr;
5211         switch_count = &prev->nivcsw;
5212
5213         release_kernel_lock(prev);
5214 need_resched_nonpreemptible:
5215
5216         schedule_debug(prev);
5217
5218         if (sched_feat(HRTICK))
5219                 hrtick_clear(rq);
5220
5221         spin_lock_irq(&rq->lock);
5222         update_rq_clock(rq);
5223         clear_tsk_need_resched(prev);
5224
5225         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5226                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5227                         prev->state = TASK_RUNNING;
5228                 else
5229                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5230                 switch_count = &prev->nvcsw;
5231         }
5232
5233 #ifdef CONFIG_SMP
5234         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5235                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5236 #endif
5237
5238         if (unlikely(!rq->nr_running))
5239                 idle_balance(cpu, rq);
5240
5241         put_prev_task(rq, prev);
5242         next = pick_next_task(rq);
5243
5244         if (likely(prev != next)) {
5245                 sched_info_switch(prev, next);
5246
5247                 rq->nr_switches++;
5248                 rq->curr = next;
5249                 ++*switch_count;
5250
5251                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5252                 /*
5253                  * the context switch might have flipped the stack from under
5254                  * us, hence refresh the local variables.
5255                  */
5256                 cpu = smp_processor_id();
5257                 rq = cpu_rq(cpu);
5258         } else
5259                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5260
5261         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5262                 goto need_resched_nonpreemptible;
5263
5264         preempt_enable_no_resched();
5265         if (need_resched())
5266                 goto need_resched;
5267 }
5268 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5269
5270 #ifdef CONFIG_SMP
5271 /*
5272  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5273  * access and not reliable.
5274  */
5275 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5276 {
5277         unsigned int cpu;
5278         struct rq *rq;
5279
5280         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5281                 return 0;
5282
5283 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5284         /*
5285          * Need to access the cpu field knowing that
5286          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5287          * the mutex owner just released it and exited.
5288          */
5289         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5290                 goto out;
5291 #else
5292         cpu = owner->cpu;
5293 #endif
5294
5295         /*
5296          * Even if the access succeeded (likely case),
5297          * the cpu field may no longer be valid.
5298          */
5299         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5300                 goto out;
5301
5302         /*
5303          * We need to validate that we can do a
5304          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5305          */
5306         if (!cpu_online(cpu))
5307                 goto out;
5308
5309         rq = cpu_rq(cpu);
5310
5311         for (;;) {
5312                 /*
5313                  * Owner changed, break to re-assess state.
5314                  */
5315                 if (lock->owner != owner)
5316                         break;
5317
5318                 /*
5319                  * Is that owner really running on that cpu?
5320                  */
5321                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5322                         return 0;
5323
5324                 cpu_relax();
5325         }
5326 out:
5327         return 1;
5328 }
5329 #endif
5330
5331 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5332 /*
5333  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5334  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5335  * occur there and call schedule directly.
5336  */
5337 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5338 {
5339         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5340
5341         /*
5342          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5343          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5344          */
5345         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5346                 return;
5347
5348         do {
5349                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5350                 schedule();
5351                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5352
5353                 /*
5354                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5355                  * between schedule and now.
5356                  */
5357                 barrier();
5358         } while (need_resched());
5359 }
5360 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5361
5362 /*
5363  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5364  * off of irq context.
5365  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5366  * protect us against recursive calling from irq.
5367  */
5368 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5369 {
5370         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5371
5372         /* Catch callers which need to be fixed */
5373         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5374
5375         do {
5376                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5377                 local_irq_enable();
5378                 schedule();
5379                 local_irq_disable();
5380                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5381
5382                 /*
5383                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5384                  * between schedule and now.
5385                  */
5386                 barrier();
5387         } while (need_resched());
5388 }
5389
5390 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5391
5392 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5393                           void *key)
5394 {
5395         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5396 }
5397 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5398
5399 /*
5400  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5401  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5402  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5403  *
5404  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5405  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5406  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5407  */
5408 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5409                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5410 {
5411         wait_queue_t *curr, *next;
5412
5413         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5414                 unsigned flags = curr->flags;
5415
5416                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5417                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5418                         break;
5419         }
5420 }
5421
5422 /**
5423  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5424  * @q: the waitqueue
5425  * @mode: which threads
5426  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5427  * @key: is directly passed to the wakeup function
5428  */
5429 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5430                         int nr_exclusive, void *key)
5431 {
5432         unsigned long flags;
5433
5434         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5435         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5436         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5437 }
5438 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5439
5440 /*
5441  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5442  */
5443 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5444 {
5445         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5446 }
5447
5448 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5449 {
5450         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5451 }
5452
5453 /**
5454  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5455  * @q: the waitqueue
5456  * @mode: which threads
5457  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5458  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5459  *
5460  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5461  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5462  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5463  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5464  *
5465  * On UP it can prevent extra preemption.
5466  */
5467 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5468                         int nr_exclusive, void *key)
5469 {
5470         unsigned long flags;
5471         int sync = 1;
5472
5473         if (unlikely(!q))
5474                 return;
5475
5476         if (unlikely(!nr_exclusive))
5477                 sync = 0;
5478
5479         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5480         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5481         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5482 }
5483 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5484
5485 /*
5486  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5487  */
5488 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5489 {
5490         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5491 }
5492 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5493
5494 /**
5495  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5496  * @x:  holds the state of this particular completion
5497  *
5498  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5499  * awakened in the same order in which they were queued.
5500  *
5501  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5502  */
5503 void complete(struct completion *x)
5504 {
5505         unsigned long flags;
5506
5507         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5508         x->done++;
5509         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5510         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5511 }
5512 EXPORT_SYMBOL(complete);
5513
5514 /**
5515  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5516  * @x:  holds the state of this particular completion
5517  *
5518  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5519  */
5520 void complete_all(struct completion *x)
5521 {
5522         unsigned long flags;
5523
5524         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5525         x->done += UINT_MAX/2;
5526         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5527         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5528 }
5529 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5530
5531 static inline long __sched
5532 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5533 {
5534         if (!x->done) {
5535                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5536
5537                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5538                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5539                 do {
5540                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5541                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5542                                 break;
5543                         }
5544                         __set_current_state(state);
5545                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5546                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5547                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5548                 } while (!x->done && timeout);
5549                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5550                 if (!x->done)
5551                         return timeout;
5552         }
5553         x->done--;
5554         return timeout ?: 1;
5555 }
5556
5557 static long __sched
5558 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5559 {
5560         might_sleep();
5561
5562         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5563         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5564         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5565         return timeout;
5566 }
5567
5568 /**
5569  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5570  * @x:  holds the state of this particular completion
5571  *
5572  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5573  * interruptible and there is no timeout.
5574  *
5575  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5576  * and interrupt capability. Also see complete().
5577  */
5578 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5579 {
5580         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5581 }
5582 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5583
5584 /**
5585  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5586  * @x:  holds the state of this particular completion
5587  * @timeout:  timeout value in jiffies
5588  *
5589  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5590  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5591  * interruptible.
5592  */
5593 unsigned long __sched
5594 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5595 {
5596         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5597 }
5598 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5599
5600 /**
5601  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5602  * @x:  holds the state of this particular completion
5603  *
5604  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5605  * interruptible.
5606  */
5607 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5608 {
5609         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5610         if (t == -ERESTARTSYS)
5611                 return t;
5612         return 0;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5615
5616 /**
5617  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5618  * @x:  holds the state of this particular completion
5619  * @timeout:  timeout value in jiffies
5620  *
5621  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5622  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5623  */
5624 unsigned long __sched
5625 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5626                                           unsigned long timeout)
5627 {
5628         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5629 }
5630 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5631
5632 /**
5633  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5634  * @x:  holds the state of this particular completion
5635  *
5636  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5637  * interrupted by a kill signal.
5638  */
5639 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5640 {
5641         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5642         if (t == -ERESTARTSYS)
5643                 return t;
5644         return 0;
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5647
5648 /**
5649  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5650  *      @x:     completion structure
5651  *
5652  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5653  *               1 if a decrement succeeded.
5654  *
5655  *      If a completion is being used as a counting completion,
5656  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5657  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5658  *      is protecting is not available.
5659  */
5660 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5661 {
5662         int ret = 1;
5663
5664         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5665         if (!x->done)
5666                 ret = 0;
5667         else
5668                 x->done--;
5669         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5670         return ret;
5671 }
5672 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5673
5674 /**
5675  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5676  *      @x:     completion structure
5677  *
5678  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5679  *               1 if there are no waiters.
5680  *
5681  */
5682 bool completion_done(struct completion *x)
5683 {
5684         int ret = 1;
5685
5686         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5687         if (!x->done)
5688                 ret = 0;
5689         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5690         return ret;
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5693
5694 static long __sched
5695 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5696 {
5697         unsigned long flags;
5698         wait_queue_t wait;
5699
5700         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5701
5702         __set_current_state(state);
5703
5704         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5705         __add_wait_queue(q, &wait);
5706         spin_unlock(&q->lock);
5707         timeout = schedule_timeout(timeout);
5708         spin_lock_irq(&q->lock);
5709         __remove_wait_queue(q, &wait);
5710         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5711
5712         return timeout;
5713 }
5714
5715 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5716 {
5717         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5718 }
5719 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5720
5721 long __sched
5722 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5723 {
5724         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5725 }
5726 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5727
5728 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5729 {
5730         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5733
5734 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5735 {
5736         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5739
5740 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5741
5742 /*
5743  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5744  * @p: task
5745  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5746  *
5747  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5748  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5749  *
5750  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5751  */
5752 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5753 {
5754         unsigned long flags;
5755         int oldprio, on_rq, running;
5756         struct rq *rq;
5757         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5758
5759         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5760
5761         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5762         update_rq_clock(rq);
5763
5764         oldprio = p->prio;
5765         on_rq = p->se.on_rq;
5766         running = task_current(rq, p);
5767         if (on_rq)
5768                 dequeue_task(rq, p, 0);
5769         if (running)
5770                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5771
5772         if (rt_prio(prio))
5773                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5774         else
5775                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5776
5777         p->prio = prio;
5778
5779         if (running)
5780                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5781         if (on_rq) {
5782                 enqueue_task(rq, p, 0);
5783
5784                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5785         }
5786         task_rq_unlock(rq, &flags);
5787 }
5788
5789 #endif
5790
5791 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5792 {
5793         int old_prio, delta, on_rq;
5794         unsigned long flags;
5795         struct rq *rq;
5796
5797         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5798                 return;
5799         /*
5800          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5801          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5802          */
5803         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5804         update_rq_clock(rq);
5805         /*
5806          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5807          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5808          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5809          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5810          */
5811         if (task_has_rt_policy(p)) {
5812                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5813                 goto out_unlock;
5814         }
5815         on_rq = p->se.on_rq;
5816         if (on_rq)
5817                 dequeue_task(rq, p, 0);
5818
5819         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5820         set_load_weight(p);
5821         old_prio = p->prio;
5822         p->prio = effective_prio(p);
5823         delta = p->prio - old_prio;
5824
5825         if (on_rq) {
5826                 enqueue_task(rq, p, 0);
5827                 /*
5828                  * If the task increased its priority or is running and
5829                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5830                  */
5831                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5832                         resched_task(rq->curr);
5833         }
5834 out_unlock:
5835         task_rq_unlock(rq, &flags);
5836 }
5837 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5838
5839 /*
5840  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5841  * @p: task
5842  * @nice: nice value
5843  */
5844 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5845 {
5846         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5847         int nice_rlim = 20 - nice;
5848
5849         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5850                 capable(CAP_SYS_NICE));
5851 }
5852
5853 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5854
5855 /*
5856  * sys_nice - change the priority of the current process.
5857  * @increment: priority increment
5858  *
5859  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5860  * does similar things.
5861  */
5862 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5863 {
5864         long nice, retval;
5865
5866         /*
5867          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5868          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5869          * and we have a single winner.
5870          */
5871         if (increment < -40)
5872                 increment = -40;
5873         if (increment > 40)
5874                 increment = 40;
5875
5876         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5877         if (nice < -20)
5878                 nice = -20;
5879         if (nice > 19)
5880                 nice = 19;
5881
5882         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5883                 return -EPERM;
5884
5885         retval = security_task_setnice(current, nice);
5886         if (retval)
5887                 return retval;
5888
5889         set_user_nice(current, nice);
5890         return 0;
5891 }
5892
5893 #endif
5894
5895 /**
5896  * task_prio - return the priority value of a given task.
5897  * @p: the task in question.
5898  *
5899  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5900  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5901  * around 0, value goes from -16 to +15.
5902  */
5903 int task_prio(const struct task_struct *p)
5904 {
5905         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5906 }
5907
5908 /**
5909  * task_nice - return the nice value of a given task.
5910  * @p: the task in question.
5911  */
5912 int task_nice(const struct task_struct *p)
5913 {
5914         return TASK_NICE(p);
5915 }
5916 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5917
5918 /**
5919  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5920  * @cpu: the processor in question.
5921  */
5922 int idle_cpu(int cpu)
5923 {
5924         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5925 }
5926
5927 /**
5928  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5929  * @cpu: the processor in question.
5930  */
5931 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5932 {
5933         return cpu_rq(cpu)->idle;
5934 }
5935
5936 /**
5937  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5938  * @pid: the pid in question.
5939  */
5940 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5941 {
5942         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5943 }
5944
5945 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5946 static void
5947 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5948 {
5949         BUG_ON(p->se.on_rq);
5950
5951         p->policy = policy;
5952         switch (p->policy) {
5953         case SCHED_NORMAL:
5954         case SCHED_BATCH:
5955         case SCHED_IDLE:
5956                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5957                 break;
5958         case SCHED_FIFO:
5959         case SCHED_RR:
5960                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5961                 break;
5962         }
5963
5964         p->rt_priority = prio;
5965         p->normal_prio = normal_prio(p);
5966         /* we are holding p->pi_lock already */
5967         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5968         set_load_weight(p);
5969 }
5970
5971 /*
5972  * check the target process has a UID that matches the current process's
5973  */
5974 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5975 {
5976         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5977         bool match;
5978
5979         rcu_read_lock();
5980         pcred = __task_cred(p);
5981         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5982                  cred->euid == pcred->uid);
5983         rcu_read_unlock();
5984         return match;
5985 }
5986
5987 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5988                                 struct sched_param *param, bool user)
5989 {
5990         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5991         unsigned long flags;
5992         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5993         struct rq *rq;
5994
5995         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5996         BUG_ON(in_interrupt());
5997 recheck:
5998         /* double check policy once rq lock held */
5999         if (policy < 0)
6000                 policy = oldpolicy = p->policy;
6001         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6002                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6003                         policy != SCHED_IDLE)
6004                 return -EINVAL;
6005         /*
6006          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6007          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6008          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6009          */
6010         if (param->sched_priority < 0 ||
6011             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6012             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6013                 return -EINVAL;
6014         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6015                 return -EINVAL;
6016
6017         /*
6018          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6019          */
6020         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6021                 if (rt_policy(policy)) {
6022                         unsigned long rlim_rtprio;
6023
6024                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6025                                 return -ESRCH;
6026                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6027                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6028
6029                         /* can't set/change the rt policy */
6030                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6031                                 return -EPERM;
6032
6033                         /* can't increase priority */
6034                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6035                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6036                                 return -EPERM;
6037                 }
6038                 /*
6039                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6040                  * move out of SCHED_IDLE either:
6041                  */
6042                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6043                         return -EPERM;
6044
6045                 /* can't change other user's priorities */
6046                 if (!check_same_owner(p))
6047                         return -EPERM;
6048         }
6049
6050         if (user) {
6051 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6052                 /*
6053                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6054                  * assigned.
6055                  */
6056                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6057                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6058                         return -EPERM;
6059 #endif
6060
6061                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6062                 if (retval)
6063                         return retval;
6064         }
6065
6066         /*
6067          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6068          * changing the priority of the task:
6069          */
6070         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6071         /*
6072          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6073          * runqueue lock must be held.
6074          */
6075         rq = __task_rq_lock(p);
6076         /* recheck policy now with rq lock held */
6077         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6078                 policy = oldpolicy = -1;
6079                 __task_rq_unlock(rq);
6080                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6081                 goto recheck;
6082         }
6083         update_rq_clock(rq);
6084         on_rq = p->se.on_rq;
6085         running = task_current(rq, p);
6086         if (on_rq)
6087                 deactivate_task(rq, p, 0);
6088         if (running)
6089                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6090
6091         oldprio = p->prio;
6092         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6093
6094         if (running)
6095                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6096         if (on_rq) {
6097                 activate_task(rq, p, 0);
6098
6099                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6100         }
6101         __task_rq_unlock(rq);
6102         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6103
6104         rt_mutex_adjust_pi(p);
6105
6106         return 0;
6107 }
6108
6109 /**
6110  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6111  * @p: the task in question.
6112  * @policy: new policy.
6113  * @param: structure containing the new RT priority.
6114  *
6115  * NOTE that the task may be already dead.
6116  */
6117 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6118                        struct sched_param *param)
6119 {
6120         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6121 }
6122 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6123
6124 /**
6125  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6126  * @p: the task in question.
6127  * @policy: new policy.
6128  * @param: structure containing the new RT priority.
6129  *
6130  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6131  * current context has permission.  For example, this is needed in
6132  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6133  * but our caller might not have that capability.
6134  */
6135 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6136                                struct sched_param *param)
6137 {
6138         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6139 }
6140
6141 static int
6142 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6143 {
6144         struct sched_param lparam;
6145         struct task_struct *p;
6146         int retval;
6147
6148         if (!param || pid < 0)
6149                 return -EINVAL;
6150         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6151                 return -EFAULT;
6152
6153         rcu_read_lock();
6154         retval = -ESRCH;
6155         p = find_process_by_pid(pid);
6156         if (p != NULL)
6157                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6158         rcu_read_unlock();
6159
6160         return retval;
6161 }
6162
6163 /**
6164  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6165  * @pid: the pid in question.
6166  * @policy: new policy.
6167  * @param: structure containing the new RT priority.
6168  */
6169 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6170                 struct sched_param __user *, param)
6171 {
6172         /* negative values for policy are not valid */
6173         if (policy < 0)
6174                 return -EINVAL;
6175
6176         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6177 }
6178
6179 /**
6180  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6181  * @pid: the pid in question.
6182  * @param: structure containing the new RT priority.
6183  */
6184 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6185 {
6186         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6187 }
6188
6189 /**
6190  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6191  * @pid: the pid in question.
6192  */
6193 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6194 {
6195         struct task_struct *p;
6196         int retval;
6197
6198         if (pid < 0)
6199                 return -EINVAL;
6200
6201         retval = -ESRCH;
6202         read_lock(&tasklist_lock);
6203         p = find_process_by_pid(pid);
6204         if (p) {
6205                 retval = security_task_getscheduler(p);
6206                 if (!retval)
6207                         retval = p->policy;
6208         }
6209         read_unlock(&tasklist_lock);
6210         return retval;
6211 }
6212
6213 /**
6214  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6215  * @pid: the pid in question.
6216  * @param: structure containing the RT priority.
6217  */
6218 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6219 {
6220         struct sched_param lp;
6221         struct task_struct *p;
6222         int retval;
6223
6224         if (!param || pid < 0)
6225                 return -EINVAL;
6226
6227         read_lock(&tasklist_lock);
6228         p = find_process_by_pid(pid);
6229         retval = -ESRCH;
6230         if (!p)
6231                 goto out_unlock;
6232
6233         retval = security_task_getscheduler(p);
6234         if (retval)
6235                 goto out_unlock;
6236
6237         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6238         read_unlock(&tasklist_lock);
6239
6240         /*
6241          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6242          */
6243         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6244
6245         return retval;
6246
6247 out_unlock:
6248         read_unlock(&tasklist_lock);
6249         return retval;
6250 }
6251
6252 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6253 {
6254         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6255         struct task_struct *p;
6256         int retval;
6257
6258         get_online_cpus();
6259         read_lock(&tasklist_lock);
6260
6261         p = find_process_by_pid(pid);
6262         if (!p) {
6263                 read_unlock(&tasklist_lock);
6264                 put_online_cpus();
6265                 return -ESRCH;
6266         }
6267
6268         /*
6269          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6270          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6271          * usage count and then drop tasklist_lock.
6272          */
6273         get_task_struct(p);
6274         read_unlock(&tasklist_lock);
6275
6276         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6277                 retval = -ENOMEM;
6278                 goto out_put_task;
6279         }
6280         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6281                 retval = -ENOMEM;
6282                 goto out_free_cpus_allowed;
6283         }
6284         retval = -EPERM;
6285         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6286                 goto out_unlock;
6287
6288         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6289         if (retval)
6290                 goto out_unlock;
6291
6292         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6293         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6294  again:
6295         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6296
6297         if (!retval) {
6298                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6299                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6300                         /*
6301                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6302                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6303                          * cpuset's cpus_allowed
6304                          */
6305                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6306                         goto again;
6307                 }
6308         }
6309 out_unlock:
6310         free_cpumask_var(new_mask);
6311 out_free_cpus_allowed:
6312         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6313 out_put_task:
6314         put_task_struct(p);
6315         put_online_cpus();
6316         return retval;
6317 }
6318
6319 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6320                              struct cpumask *new_mask)
6321 {
6322         if (len < cpumask_size())
6323                 cpumask_clear(new_mask);
6324         else if (len > cpumask_size())
6325                 len = cpumask_size();
6326
6327         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6328 }
6329
6330 /**
6331  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6332  * @pid: pid of the process
6333  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6334  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6335  */
6336 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6337                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6338 {
6339         cpumask_var_t new_mask;
6340         int retval;
6341
6342         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6343                 return -ENOMEM;
6344
6345         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6346         if (retval == 0)
6347                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6348         free_cpumask_var(new_mask);
6349         return retval;
6350 }
6351
6352 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6353 {
6354         struct task_struct *p;
6355         int retval;
6356
6357         get_online_cpus();
6358         read_lock(&tasklist_lock);
6359
6360         retval = -ESRCH;
6361         p = find_process_by_pid(pid);
6362         if (!p)
6363                 goto out_unlock;
6364
6365         retval = security_task_getscheduler(p);
6366         if (retval)
6367                 goto out_unlock;
6368
6369         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6370
6371 out_unlock:
6372         read_unlock(&tasklist_lock);
6373         put_online_cpus();
6374
6375         return retval;
6376 }
6377
6378 /**
6379  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6380  * @pid: pid of the process
6381  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6382  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6383  */
6384 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6385                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6386 {
6387         int ret;
6388         cpumask_var_t mask;
6389
6390         if (len < cpumask_size())
6391                 return -EINVAL;
6392
6393         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6394                 return -ENOMEM;
6395
6396         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6397         if (ret == 0) {
6398                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6399                         ret = -EFAULT;
6400                 else
6401                         ret = cpumask_size();
6402         }
6403         free_cpumask_var(mask);
6404
6405         return ret;
6406 }
6407
6408 /**
6409  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6410  *
6411  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6412  * other threads running on this CPU then this function will return.
6413  */
6414 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6415 {
6416         struct rq *rq = this_rq_lock();
6417
6418         schedstat_inc(rq, yld_count);
6419         current->sched_class->yield_task(rq);
6420
6421         /*
6422          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6423          * no need to preempt or enable interrupts:
6424          */
6425         __release(rq->lock);
6426         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6427         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6428         preempt_enable_no_resched();
6429
6430         schedule();
6431
6432         return 0;
6433 }
6434
6435 static void __cond_resched(void)
6436 {
6437 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6438         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6439 #endif
6440         /*
6441          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6442          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6443          * cond_resched() call.
6444          */
6445         do {
6446                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6447                 schedule();
6448                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6449         } while (need_resched());
6450 }
6451
6452 int __sched _cond_resched(void)
6453 {
6454         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6455                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6456                 __cond_resched();
6457                 return 1;
6458         }
6459         return 0;
6460 }
6461 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6462
6463 /*
6464  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6465  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6466  *
6467  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6468  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6469  * spin_unlock(), once by hand).
6470  */
6471 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6472 {
6473         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6474         int ret = 0;
6475
6476         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6477                 spin_unlock(lock);
6478                 if (resched && need_resched())
6479                         __cond_resched();
6480                 else
6481                         cpu_relax();
6482                 ret = 1;
6483                 spin_lock(lock);
6484         }
6485         return ret;
6486 }
6487 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6488
6489 int __sched cond_resched_softirq(void)
6490 {
6491         BUG_ON(!in_softirq());
6492
6493         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6494                 local_bh_enable();
6495                 __cond_resched();
6496                 local_bh_disable();
6497                 return 1;
6498         }
6499         return 0;
6500 }
6501 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6502
6503 /**
6504  * yield - yield the current processor to other threads.
6505  *
6506  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6507  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6508  */
6509 void __sched yield(void)
6510 {
6511         set_current_state(TASK_RUNNING);
6512         sys_sched_yield();
6513 }
6514 EXPORT_SYMBOL(yield);
6515
6516 /*
6517  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6518  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6519  *
6520  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6521  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6522  */
6523 void __sched io_schedule(void)
6524 {
6525         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6526
6527         delayacct_blkio_start();
6528         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6529         schedule();
6530         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6531         delayacct_blkio_end();
6532 }
6533 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6534
6535 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6536 {
6537         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6538         long ret;
6539
6540         delayacct_blkio_start();
6541         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6542         ret = schedule_timeout(timeout);
6543         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6544         delayacct_blkio_end();
6545         return ret;
6546 }
6547
6548 /**
6549  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6550  * @policy: scheduling class.
6551  *
6552  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6553  * by a given scheduling class.
6554  */
6555 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6556 {
6557         int ret = -EINVAL;
6558
6559         switch (policy) {
6560         case SCHED_FIFO:
6561         case SCHED_RR:
6562                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6563                 break;
6564         case SCHED_NORMAL:
6565         case SCHED_BATCH:
6566         case SCHED_IDLE:
6567                 ret = 0;
6568                 break;
6569         }
6570         return ret;
6571 }
6572
6573 /**
6574  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6575  * @policy: scheduling class.
6576  *
6577  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6578  * by a given scheduling class.
6579  */
6580 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6581 {
6582         int ret = -EINVAL;
6583
6584         switch (policy) {
6585         case SCHED_FIFO:
6586         case SCHED_RR:
6587                 ret = 1;
6588                 break;
6589         case SCHED_NORMAL:
6590         case SCHED_BATCH:
6591         case SCHED_IDLE:
6592                 ret = 0;
6593         }
6594         return ret;
6595 }
6596
6597 /**
6598  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6599  * @pid: pid of the process.
6600  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6601  *
6602  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6603  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6604  */
6605 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6606                 struct timespec __user *, interval)
6607 {
6608         struct task_struct *p;
6609         unsigned int time_slice;
6610         int retval;
6611         struct timespec t;
6612
6613         if (pid < 0)
6614                 return -EINVAL;
6615
6616         retval = -ESRCH;
6617         read_lock(&tasklist_lock);
6618         p = find_process_by_pid(pid);
6619         if (!p)
6620                 goto out_unlock;
6621
6622         retval = security_task_getscheduler(p);
6623         if (retval)
6624                 goto out_unlock;
6625
6626         /*
6627          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6628          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6629          */
6630         time_slice = 0;
6631         if (p->policy == SCHED_RR) {
6632                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6633         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6634                 struct sched_entity *se = &p->se;
6635                 unsigned long flags;
6636                 struct rq *rq;
6637
6638                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6639                 if (rq->cfs.load.weight)
6640                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6641                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6642         }
6643         read_unlock(&tasklist_lock);
6644         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6645         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6646         return retval;
6647
6648 out_unlock:
6649         read_unlock(&tasklist_lock);
6650         return retval;
6651 }
6652
6653 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6654
6655 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6656 {
6657         unsigned long free = 0;
6658         unsigned state;
6659
6660         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6661         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6662                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6663 #if BITS_PER_LONG == 32
6664         if (state == TASK_RUNNING)
6665                 printk(KERN_CONT " running  ");
6666         else
6667                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6668 #else
6669         if (state == TASK_RUNNING)
6670                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6671         else
6672                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6673 #endif
6674 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6675         free = stack_not_used(p);
6676 #endif
6677         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6678                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6679                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6680
6681         show_stack(p, NULL);
6682 }
6683
6684 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6685 {
6686         struct task_struct *g, *p;
6687
6688 #if BITS_PER_LONG == 32
6689         printk(KERN_INFO
6690                 "  task                PC stack   pid father\n");
6691 #else
6692         printk(KERN_INFO
6693                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6694 #endif
6695         read_lock(&tasklist_lock);
6696         do_each_thread(g, p) {
6697                 /*
6698                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6699                  * console might take alot of time:
6700                  */
6701                 touch_nmi_watchdog();
6702                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6703                         sched_show_task(p);
6704         } while_each_thread(g, p);
6705
6706         touch_all_softlockup_watchdogs();
6707
6708 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6709         sysrq_sched_debug_show();
6710 #endif
6711         read_unlock(&tasklist_lock);
6712         /*
6713          * Only show locks if all tasks are dumped:
6714          */
6715         if (state_filter == -1)
6716                 debug_show_all_locks();
6717 }
6718
6719 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6720 {
6721         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6722 }
6723
6724 /**
6725  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6726  * @idle: task in question
6727  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6728  *
6729  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6730  * flag, to make booting more robust.
6731  */
6732 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6733 {
6734         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6735         unsigned long flags;
6736
6737         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6738
6739         __sched_fork(idle);
6740         idle->se.exec_start = sched_clock();
6741
6742         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6743         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6744         __set_task_cpu(idle, cpu);
6745
6746         rq->curr = rq->idle = idle;
6747 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6748         idle->oncpu = 1;
6749 #endif
6750         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6751
6752         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6753 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6754         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6755 #else
6756         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6757 #endif
6758         /*
6759          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6760          */
6761         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6762         ftrace_graph_init_task(idle);
6763 }
6764
6765 /*
6766  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6767  * indicates which cpus entered this state. This is used
6768  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6769  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6770  * always be CPU_BITS_NONE.
6771  */
6772 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6773
6774 /*
6775  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6776  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6777  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6778  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6779  * number of CPUs.
6780  *
6781  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6782  */
6783 static inline void sched_init_granularity(void)
6784 {
6785         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6786         const unsigned long limit = 200000000;
6787
6788         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6789         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6790                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6791
6792         sysctl_sched_latency *= factor;
6793         if (sysctl_sched_latency > limit)
6794                 sysctl_sched_latency = limit;
6795
6796         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6797
6798         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6799 }
6800
6801 #ifdef CONFIG_SMP
6802 /*
6803  * This is how migration works:
6804  *
6805  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6806  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6807  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6808  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6809  *    thread off the CPU)
6810  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6811  *    task is still in the wrong runqueue.
6812  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6813  *    it and puts it into the right queue.
6814  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6815  * 7) we wake up and the migration is done.
6816  */
6817
6818 /*
6819  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6820  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6821  * is removed from the allowed bitmask.
6822  *
6823  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6824  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6825  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6826  */
6827 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6828 {
6829         struct migration_req req;
6830         unsigned long flags;
6831         struct rq *rq;
6832         int ret = 0;
6833
6834         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6835         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6836                 ret = -EINVAL;
6837                 goto out;
6838         }
6839
6840         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6841                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6842                 ret = -EINVAL;
6843                 goto out;
6844         }
6845
6846         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6847                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6848         else {
6849                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6850                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6851         }
6852
6853         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6854         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6855                 goto out;
6856
6857         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6858                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6859                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6860                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6861                 wait_for_completion(&req.done);
6862                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6863                 return 0;
6864         }
6865 out:
6866         task_rq_unlock(rq, &flags);
6867
6868         return ret;
6869 }
6870 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6871
6872 /*
6873  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6874  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6875  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6876  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6877  *
6878  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6879  * as the task is no longer on this CPU.
6880  *
6881  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6882  */
6883 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6884 {
6885         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6886         int ret = 0, on_rq;
6887
6888         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6889                 return ret;
6890
6891         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6892         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6893
6894         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6895         /* Already moved. */
6896         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6897                 goto done;
6898         /* Affinity changed (again). */
6899         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6900                 goto fail;
6901
6902         on_rq = p->se.on_rq;
6903         if (on_rq)
6904                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6905
6906         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6907         if (on_rq) {
6908                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6909                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6910         }
6911 done:
6912         ret = 1;
6913 fail:
6914         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6915         return ret;
6916 }
6917
6918 /*
6919  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6920  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6921  * another runqueue.
6922  */
6923 static int migration_thread(void *data)
6924 {
6925         int cpu = (long)data;
6926         struct rq *rq;
6927
6928         rq = cpu_rq(cpu);
6929         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6930
6931         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6932         while (!kthread_should_stop()) {
6933                 struct migration_req *req;
6934                 struct list_head *head;
6935
6936                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6937
6938                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6939                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6940                         goto wait_to_die;
6941                 }
6942
6943                 if (rq->active_balance) {
6944                         active_load_balance(rq, cpu);
6945                         rq->active_balance = 0;
6946                 }
6947
6948                 head = &rq->migration_queue;
6949
6950                 if (list_empty(head)) {
6951                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6952                         schedule();
6953                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6954                         continue;
6955                 }
6956                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6957                 list_del_init(head->next);
6958
6959                 spin_unlock(&rq->lock);
6960                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6961                 local_irq_enable();
6962
6963                 complete(&req->done);
6964         }
6965         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6966         return 0;
6967
6968 wait_to_die:
6969         /* Wait for kthread_stop */
6970         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6971         while (!kthread_should_stop()) {
6972                 schedule();
6973                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6974         }
6975         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6976         return 0;
6977 }
6978
6979 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6980
6981 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6982 {
6983         int ret;
6984
6985         local_irq_disable();
6986         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6987         local_irq_enable();
6988         return ret;
6989 }
6990
6991 /*
6992  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6993  */
6994 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6995 {
6996         int dest_cpu;
6997         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6998
6999 again:
7000         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7001         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7002                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7003                         goto move;
7004
7005         /* Any allowed, online CPU? */
7006         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7007         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7008                 goto move;
7009
7010         /* No more Mr. Nice Guy. */
7011         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7012                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7013                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7014
7015                 /*
7016                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7017                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7018                  * leave kernel.
7019                  */
7020                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7021                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7022                                "longer affine to cpu%d\n",
7023                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7024                 }
7025         }
7026
7027 move:
7028         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7029         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7030                 goto again;
7031 }
7032
7033 /*
7034  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7035  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7036  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7037  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7038  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7039  */
7040 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7041 {
7042         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7043         unsigned long flags;
7044
7045         local_irq_save(flags);
7046         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7047         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7048         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7049         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7050         local_irq_restore(flags);
7051 }
7052
7053 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7054 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7055 {
7056         struct task_struct *p, *t;
7057
7058         read_lock(&tasklist_lock);
7059
7060         do_each_thread(t, p) {
7061                 if (p == current)
7062                         continue;
7063
7064                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7065                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7066         } while_each_thread(t, p);
7067
7068         read_unlock(&tasklist_lock);
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7073  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7074  * Used by CPU offline code.
7075  */
7076 void sched_idle_next(void)
7077 {
7078         int this_cpu = smp_processor_id();
7079         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7080         struct task_struct *p = rq->idle;
7081         unsigned long flags;
7082
7083         /* cpu has to be offline */
7084         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7085
7086         /*
7087          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7088          * and interrupts disabled on the current cpu.
7089          */
7090         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7091
7092         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7093
7094         update_rq_clock(rq);
7095         activate_task(rq, p, 0);
7096
7097         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7098 }
7099
7100 /*
7101  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7102  * offline.
7103  */
7104 void idle_task_exit(void)
7105 {
7106         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7107
7108         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7109
7110         if (mm != &init_mm)
7111                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7112         mmdrop(mm);
7113 }
7114
7115 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7116 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7117 {
7118         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7119
7120         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7121         BUG_ON(!p->exit_state);
7122
7123         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7124         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7125
7126         get_task_struct(p);
7127
7128         /*
7129          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7130          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7131          * fine.
7132          */
7133         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7134         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7135         spin_lock_irq(&rq->lock);
7136
7137         put_task_struct(p);
7138 }
7139
7140 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7141 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7142 {
7143         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7144         struct task_struct *next;
7145
7146         for ( ; ; ) {
7147                 if (!rq->nr_running)
7148                         break;
7149                 update_rq_clock(rq);
7150                 next = pick_next_task(rq);
7151                 if (!next)
7152                         break;
7153                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7154                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7155
7156         }
7157 }
7158
7159 /*
7160  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7161  */
7162 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7163 {
7164         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7165 }
7166 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7167
7168 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7169
7170 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7171         {
7172                 .procname       = "sched_domain",
7173                 .mode           = 0555,
7174         },
7175         {0, },
7176 };
7177
7178 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7179         {
7180                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7181                 .procname       = "kernel",
7182                 .mode           = 0555,
7183                 .child          = sd_ctl_dir,
7184         },
7185         {0, },
7186 };
7187
7188 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7189 {
7190         struct ctl_table *entry =
7191                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7192
7193         return entry;
7194 }
7195
7196 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7197 {
7198         struct ctl_table *entry;
7199
7200         /*
7201          * In the intermediate directories, both the child directory and
7202          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7203          * will always be set. In the lowest directory the names are
7204          * static strings and all have proc handlers.
7205          */
7206         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7207                 if (entry->child)
7208                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7209                 if (entry->proc_handler == NULL)
7210                         kfree(entry->procname);
7211         }
7212
7213         kfree(*tablep);
7214         *tablep = NULL;
7215 }
7216
7217 static void
7218 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7219                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7220                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7221 {
7222         entry->procname = procname;
7223         entry->data = data;
7224         entry->maxlen = maxlen;
7225         entry->mode = mode;
7226         entry->proc_handler = proc_handler;
7227 }
7228
7229 static struct ctl_table *
7230 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7231 {
7232         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7233
7234         if (table == NULL)
7235                 return NULL;
7236
7237         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7238                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7239         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7240                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7241         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7243         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7244                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7245         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7246                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7247         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7249         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7251         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7252                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7253         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7254                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7255         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7256                 &sd->cache_nice_tries,
7257                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7258         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7259                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7260         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7261                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7262         /* &table[12] is terminator */
7263
7264         return table;
7265 }
7266
7267 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7268 {
7269         struct ctl_table *entry, *table;
7270         struct sched_domain *sd;
7271         int domain_num = 0, i;
7272         char buf[32];
7273
7274         for_each_domain(cpu, sd)
7275                 domain_num++;
7276         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7277         if (table == NULL)
7278                 return NULL;
7279
7280         i = 0;
7281         for_each_domain(cpu, sd) {
7282                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7283                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7284                 entry->mode = 0555;
7285                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7286                 entry++;
7287                 i++;
7288         }
7289         return table;
7290 }
7291
7292 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7293 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7294 {
7295         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7296         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7297         char buf[32];
7298
7299         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7300         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7301
7302         if (entry == NULL)
7303                 return;
7304
7305         for_each_online_cpu(i) {
7306                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7307                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7308                 entry->mode = 0555;
7309                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7310                 entry++;
7311         }
7312
7313         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7314         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7315 }
7316
7317 /* may be called multiple times per register */
7318 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7319 {
7320         if (sd_sysctl_header)
7321                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7322         sd_sysctl_header = NULL;
7323         if (sd_ctl_dir[0].child)
7324                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7325 }
7326 #else
7327 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7328 {
7329 }
7330 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7331 {
7332 }
7333 #endif
7334
7335 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7336 {
7337         if (!rq->online) {
7338                 const struct sched_class *class;
7339
7340                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7341                 rq->online = 1;
7342
7343                 for_each_class(class) {
7344                         if (class->rq_online)
7345                                 class->rq_online(rq);
7346                 }
7347         }
7348 }
7349
7350 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7351 {
7352         if (rq->online) {
7353                 const struct sched_class *class;
7354
7355                 for_each_class(class) {
7356                         if (class->rq_offline)
7357                                 class->rq_offline(rq);
7358                 }
7359
7360                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7361                 rq->online = 0;
7362         }
7363 }
7364
7365 /*
7366  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7367  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7368  */
7369 static int __cpuinit
7370 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7371 {
7372         struct task_struct *p;
7373         int cpu = (long)hcpu;
7374         unsigned long flags;
7375         struct rq *rq;
7376
7377         switch (action) {
7378
7379         case CPU_UP_PREPARE:
7380         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7381                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7382                 if (IS_ERR(p))
7383                         return NOTIFY_BAD;
7384                 kthread_bind(p, cpu);
7385                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7386                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7387                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7388                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7389                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7390                 break;
7391
7392         case CPU_ONLINE:
7393         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7394                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7395                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7396
7397                 /* Update our root-domain */
7398                 rq = cpu_rq(cpu);
7399                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7400                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7401                 rq->calc_load_active = 0;
7402                 if (rq->rd) {
7403                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7404
7405                         set_rq_online(rq);
7406                 }
7407                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7408                 break;
7409
7410 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7411         case CPU_UP_CANCELED:
7412         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7413                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7414                         break;
7415                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7416                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7417                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7418                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7419                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7420                 break;
7421
7422         case CPU_DEAD:
7423         case CPU_DEAD_FROZEN:
7424                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7425                 migrate_live_tasks(cpu);
7426                 rq = cpu_rq(cpu);
7427                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7428                 rq->migration_thread = NULL;
7429                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7430                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7431                 update_rq_clock(rq);
7432                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7433                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7434                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7435                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7436                 migrate_dead_tasks(cpu);
7437                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7438                 cpuset_unlock();
7439                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7440                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7441                 calc_global_load_remove(rq);
7442                 /*
7443                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7444                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7445                  * the requestors.
7446                  */
7447                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7448                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7449                         struct migration_req *req;
7450
7451                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7452                                          struct migration_req, list);
7453                         list_del_init(&req->list);
7454                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7455                         complete(&req->done);
7456                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7457                 }
7458                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7459                 break;
7460
7461         case CPU_DYING:
7462         case CPU_DYING_FROZEN:
7463                 /* Update our root-domain */
7464                 rq = cpu_rq(cpu);
7465                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7466                 if (rq->rd) {
7467                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7468                         set_rq_offline(rq);
7469                 }
7470                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7471                 break;
7472 #endif
7473         }
7474         return NOTIFY_OK;
7475 }
7476
7477 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7478  * happens before everything else.
7479  */
7480 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7481         .notifier_call = migration_call,
7482         .priority = 10
7483 };
7484
7485 static int __init migration_init(void)
7486 {
7487         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7488         int err;
7489
7490         /* Start one for the boot CPU: */
7491         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7492         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7493         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7494         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7495
7496         return err;
7497 }
7498 early_initcall(migration_init);
7499 #endif
7500
7501 #ifdef CONFIG_SMP
7502
7503 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7504
7505 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7506                                   struct cpumask *groupmask)
7507 {
7508         struct sched_group *group = sd->groups;
7509         char str[256];
7510
7511         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7512         cpumask_clear(groupmask);
7513
7514         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7515
7516         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7517                 printk("does not load-balance\n");
7518                 if (sd->parent)
7519                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7520                                         " has parent");
7521                 return -1;
7522         }
7523
7524         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7525
7526         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7527                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7528                                 "CPU%d\n", cpu);
7529         }
7530         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7531                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7532                                 " CPU%d\n", cpu);
7533         }
7534
7535         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7536         do {
7537                 if (!group) {
7538                         printk("\n");
7539                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7540                         break;
7541                 }
7542
7543                 if (!group->__cpu_power) {
7544                         printk(KERN_CONT "\n");
7545                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7546                                         "set\n");
7547                         break;
7548                 }
7549
7550                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7551                         printk(KERN_CONT "\n");
7552                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7553                         break;
7554                 }
7555
7556                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7557                         printk(KERN_CONT "\n");
7558                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7559                         break;
7560                 }
7561
7562                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7563
7564                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7565
7566                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7567                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7568                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7569                                 group->__cpu_power);
7570                 }
7571
7572                 group = group->next;
7573         } while (group != sd->groups);
7574         printk(KERN_CONT "\n");
7575
7576         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7577                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7578
7579         if (sd->parent &&
7580             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7581                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7582                         "of domain->span\n");
7583         return 0;
7584 }
7585
7586 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7587 {
7588         cpumask_var_t groupmask;
7589         int level = 0;
7590
7591         if (!sd) {
7592                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7593                 return;
7594         }
7595
7596         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7597
7598         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7599                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7600                 return;
7601         }
7602
7603         for (;;) {
7604                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7605                         break;
7606                 level++;
7607                 sd = sd->parent;
7608                 if (!sd)
7609                         break;
7610         }
7611         free_cpumask_var(groupmask);
7612 }
7613 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7614 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7615 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7616
7617 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7618 {
7619         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7620                 return 1;
7621
7622         /* Following flags need at least 2 groups */
7623         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7624                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7625                          SD_BALANCE_FORK |
7626                          SD_BALANCE_EXEC |
7627                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7628                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7629                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7630                         return 0;
7631         }
7632
7633         /* Following flags don't use groups */
7634         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7635                          SD_WAKE_AFFINE |
7636                          SD_WAKE_BALANCE))
7637                 return 0;
7638
7639         return 1;
7640 }
7641
7642 static int
7643 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7644 {
7645         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7646
7647         if (sd_degenerate(parent))
7648                 return 1;
7649
7650         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7651                 return 0;
7652
7653         /* Does parent contain flags not in child? */
7654         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7655         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7656                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7657         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7658         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7659                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7660                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7661                                 SD_BALANCE_FORK |
7662                                 SD_BALANCE_EXEC |
7663                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7664                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7665                 if (nr_node_ids == 1)
7666                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7667         }
7668         if (~cflags & pflags)
7669                 return 0;
7670
7671         return 1;
7672 }
7673
7674 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7675 {
7676         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7677
7678         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7679         free_cpumask_var(rd->online);
7680         free_cpumask_var(rd->span);
7681         kfree(rd);
7682 }
7683
7684 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7685 {
7686         struct root_domain *old_rd = NULL;
7687         unsigned long flags;
7688
7689         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7690
7691         if (rq->rd) {
7692                 old_rd = rq->rd;
7693
7694                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7695                         set_rq_offline(rq);
7696
7697                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7698
7699                 /*
7700                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7701                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7702                  * in this function:
7703                  */
7704                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7705                         old_rd = NULL;
7706         }
7707
7708         atomic_inc(&rd->refcount);
7709         rq->rd = rd;
7710
7711         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7712         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7713                 set_rq_online(rq);
7714
7715         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7716
7717         if (old_rd)
7718                 free_rootdomain(old_rd);
7719 }
7720
7721 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7722 {
7723         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7724
7725         if (bootmem) {
7726                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7727                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7728                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7729                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7730                 return 0;
7731         }
7732
7733         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7734                 goto out;
7735         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7736                 goto free_span;
7737         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7738                 goto free_online;
7739
7740         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7741                 goto free_rto_mask;
7742         return 0;
7743
7744 free_rto_mask:
7745         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7746 free_online:
7747         free_cpumask_var(rd->online);
7748 free_span:
7749         free_cpumask_var(rd->span);
7750 out:
7751         return -ENOMEM;
7752 }
7753
7754 static void init_defrootdomain(void)
7755 {
7756         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7757
7758         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7759 }
7760
7761 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7762 {
7763         struct root_domain *rd;
7764
7765         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7766         if (!rd)
7767                 return NULL;
7768
7769         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7770                 kfree(rd);
7771                 return NULL;
7772         }
7773
7774         return rd;
7775 }
7776
7777 /*
7778  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7779  * hold the hotplug lock.
7780  */
7781 static void
7782 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7783 {
7784         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7785         struct sched_domain *tmp;
7786
7787         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7788         for (tmp = sd; tmp; ) {
7789                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7790                 if (!parent)
7791                         break;
7792
7793                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7794                         tmp->parent = parent->parent;
7795                         if (parent->parent)
7796                                 parent->parent->child = tmp;
7797                 } else
7798                         tmp = tmp->parent;
7799         }
7800
7801         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7802                 sd = sd->parent;
7803                 if (sd)
7804                         sd->child = NULL;
7805         }
7806
7807         sched_domain_debug(sd, cpu);
7808
7809         rq_attach_root(rq, rd);
7810         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7811 }
7812
7813 /* cpus with isolated domains */
7814 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7815
7816 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7817 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7818 {
7819         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7820         return 1;
7821 }
7822
7823 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7824
7825 /*
7826  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7827  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7828  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7829  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7830  *
7831  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7832  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7833  * and ->cpu_power to 0.
7834  */
7835 static void
7836 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7837                         const struct cpumask *cpu_map,
7838                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7839                                         struct sched_group **sg,
7840                                         struct cpumask *tmpmask),
7841                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7842 {
7843         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7844         int i;
7845
7846         cpumask_clear(covered);
7847
7848         for_each_cpu(i, span) {
7849                 struct sched_group *sg;
7850                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7851                 int j;
7852
7853                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7854                         continue;
7855
7856                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7857                 sg->__cpu_power = 0;
7858
7859                 for_each_cpu(j, span) {
7860                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7861                                 continue;
7862
7863                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7864                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7865                 }
7866                 if (!first)
7867                         first = sg;
7868                 if (last)
7869                         last->next = sg;
7870                 last = sg;
7871         }
7872         last->next = first;
7873 }
7874
7875 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7876
7877 #ifdef CONFIG_NUMA
7878
7879 /**
7880  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7881  * @node: node whose sched_domain we're building
7882  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7883  *
7884  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7885  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7886  *
7887  * Should use nodemask_t.
7888  */
7889 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7890 {
7891         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7892
7893         min_val = INT_MAX;
7894
7895         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7896                 /* Start at @node */
7897                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7898
7899                 if (!nr_cpus_node(n))
7900                         continue;
7901
7902                 /* Skip already used nodes */
7903                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7904                         continue;
7905
7906                 /* Simple min distance search */
7907                 val = node_distance(node, n);
7908
7909                 if (val < min_val) {
7910                         min_val = val;
7911                         best_node = n;
7912                 }
7913         }
7914
7915         node_set(best_node, *used_nodes);
7916         return best_node;
7917 }
7918
7919 /**
7920  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7921  * @node: node whose cpumask we're constructing
7922  * @span: resulting cpumask
7923  *
7924  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7925  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7926  * out optimally.
7927  */
7928 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7929 {
7930         nodemask_t used_nodes;
7931         int i;
7932
7933         cpumask_clear(span);
7934         nodes_clear(used_nodes);
7935
7936         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7937         node_set(node, used_nodes);
7938
7939         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7940                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7941
7942                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7943         }
7944 }
7945 #endif /* CONFIG_NUMA */
7946
7947 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7948
7949 /*
7950  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7951  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7952  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7953  */
7954 struct static_sched_group {
7955         struct sched_group sg;
7956         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7957 };
7958
7959 struct static_sched_domain {
7960         struct sched_domain sd;
7961         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7962 };
7963
7964 /*
7965  * SMT sched-domains:
7966  */
7967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7968 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7969 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7970
7971 static int
7972 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7973                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7974 {
7975         if (sg)
7976                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7977         return cpu;
7978 }
7979 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7980
7981 /*
7982  * multi-core sched-domains:
7983  */
7984 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7985 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7986 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7987 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7988
7989 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7990 static int
7991 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7992                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7993 {
7994         int group;
7995
7996         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7997         group = cpumask_first(mask);
7998         if (sg)
7999                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8000         return group;
8001 }
8002 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8003 static int
8004 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8005                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8006 {
8007         if (sg)
8008                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8009         return cpu;
8010 }
8011 #endif
8012
8013 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8014 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8015
8016 static int
8017 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8018                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8019 {
8020         int group;
8021 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8022         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8023         group = cpumask_first(mask);
8024 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8025         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8026         group = cpumask_first(mask);
8027 #else
8028         group = cpu;
8029 #endif
8030         if (sg)
8031                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8032         return group;
8033 }
8034
8035 #ifdef CONFIG_NUMA
8036 /*
8037  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8038  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8039  * gets dynamically allocated.
8040  */
8041 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8042 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8043
8044 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8045 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8046
8047 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8048                                  struct sched_group **sg,
8049                                  struct cpumask *nodemask)
8050 {
8051         int group;
8052
8053         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8054         group = cpumask_first(nodemask);
8055
8056         if (sg)
8057                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8058         return group;
8059 }
8060
8061 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8062 {
8063         struct sched_group *sg = group_head;
8064         int j;
8065
8066         if (!sg)
8067                 return;
8068         do {
8069                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8070                         struct sched_domain *sd;
8071
8072                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8073                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8074                                 /*
8075                                  * Only add "power" once for each
8076                                  * physical package.
8077                                  */
8078                                 continue;
8079                         }
8080
8081                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8082                 }
8083                 sg = sg->next;
8084         } while (sg != group_head);
8085 }
8086 #endif /* CONFIG_NUMA */
8087
8088 #ifdef CONFIG_NUMA
8089 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8090 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8091                               struct cpumask *nodemask)
8092 {
8093         int cpu, i;
8094
8095         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8096                 struct sched_group **sched_group_nodes
8097                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8098
8099                 if (!sched_group_nodes)
8100                         continue;
8101
8102                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8103                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8104
8105                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8106                         if (cpumask_empty(nodemask))
8107                                 continue;
8108
8109                         if (sg == NULL)
8110                                 continue;
8111                         sg = sg->next;
8112 next_sg:
8113                         oldsg = sg;
8114                         sg = sg->next;
8115                         kfree(oldsg);
8116                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8117                                 goto next_sg;
8118                 }
8119                 kfree(sched_group_nodes);
8120                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8121         }
8122 }
8123 #else /* !CONFIG_NUMA */
8124 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8125                               struct cpumask *nodemask)
8126 {
8127 }
8128 #endif /* CONFIG_NUMA */
8129
8130 /*
8131  * Initialize sched groups cpu_power.
8132  *
8133  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8134  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8135  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8136  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8137  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8138  * less cpu_power.
8139  *
8140  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8141  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8142  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8143  */
8144 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8145 {
8146         struct sched_domain *child;
8147         struct sched_group *group;
8148
8149         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8150
8151         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8152                 return;
8153
8154         child = sd->child;
8155
8156         sd->groups->__cpu_power = 0;
8157
8158         /*
8159          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8160          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8161          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8162          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8163          * same sched domain.
8164          */
8165         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8166                        (child->flags &
8167                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8168                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8169                 return;
8170         }
8171
8172         /*
8173          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8174          */
8175         group = child->groups;
8176         do {
8177                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8178                 group = group->next;
8179         } while (group != child->groups);
8180 }
8181
8182 /*
8183  * Initializers for schedule domains
8184  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8185  */
8186
8187 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8188 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8189 #else
8190 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8191 #endif
8192
8193 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8194
8195 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8196 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8197 {                                                               \
8198         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8199         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8200         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8201         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8202 }
8203
8204 SD_INIT_FUNC(CPU)
8205 #ifdef CONFIG_NUMA
8206  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8207  SD_INIT_FUNC(NODE)
8208 #endif
8209 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8210  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8211 #endif
8212 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8213  SD_INIT_FUNC(MC)
8214 #endif
8215
8216 static int default_relax_domain_level = -1;
8217
8218 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8219 {
8220         unsigned long val;
8221
8222         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8223         if (val < SD_LV_MAX)
8224                 default_relax_domain_level = val;
8225
8226         return 1;
8227 }
8228 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8229
8230 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8231                                  struct sched_domain_attr *attr)
8232 {
8233         int request;
8234
8235         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8236                 if (default_relax_domain_level < 0)
8237                         return;
8238                 else
8239                         request = default_relax_domain_level;
8240         } else
8241                 request = attr->relax_domain_level;
8242         if (request < sd->level) {
8243                 /* turn off idle balance on this domain */
8244                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8245         } else {
8246                 /* turn on idle balance on this domain */
8247                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8248         }
8249 }
8250
8251 /*
8252  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8253  * to the individual cpus
8254  */
8255 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8256                                  struct sched_domain_attr *attr)
8257 {
8258         int i, err = -ENOMEM;
8259         struct root_domain *rd;
8260         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8261                 tmpmask;
8262 #ifdef CONFIG_NUMA
8263         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8264         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8265         int sd_allnodes = 0;
8266
8267         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8268                 goto out;
8269         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8270                 goto free_domainspan;
8271         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8272                 goto free_covered;
8273 #endif
8274
8275         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8276                 goto free_notcovered;
8277         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8278                 goto free_nodemask;
8279         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8280                 goto free_this_sibling_map;
8281         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8282                 goto free_this_core_map;
8283         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8284                 goto free_send_covered;
8285
8286 #ifdef CONFIG_NUMA
8287         /*
8288          * Allocate the per-node list of sched groups
8289          */
8290         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8291                                     GFP_KERNEL);
8292         if (!sched_group_nodes) {
8293                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8294                 goto free_tmpmask;
8295         }
8296 #endif
8297
8298         rd = alloc_rootdomain();
8299         if (!rd) {
8300                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8301                 goto free_sched_groups;
8302         }
8303
8304 #ifdef CONFIG_NUMA
8305         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8306 #endif
8307
8308         /*
8309          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8310          */
8311         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8312                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8313
8314                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8315
8316 #ifdef CONFIG_NUMA
8317                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8318                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8319                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8320                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8321                         set_domain_attribute(sd, attr);
8322                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8323                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8324                         p = sd;
8325                         sd_allnodes = 1;
8326                 } else
8327                         p = NULL;
8328
8329                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8330                 SD_INIT(sd, NODE);
8331                 set_domain_attribute(sd, attr);
8332                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8333                 sd->parent = p;
8334                 if (p)
8335                         p->child = sd;
8336                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8337                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8338 #endif
8339
8340                 p = sd;
8341                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8342                 SD_INIT(sd, CPU);
8343                 set_domain_attribute(sd, attr);
8344                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8345                 sd->parent = p;
8346                 if (p)
8347                         p->child = sd;
8348                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8349
8350 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8351                 p = sd;
8352                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8353                 SD_INIT(sd, MC);
8354                 set_domain_attribute(sd, attr);
8355                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8356                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8357                 sd->parent = p;
8358                 p->child = sd;
8359                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8360 #endif
8361
8362 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8363                 p = sd;
8364                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8365                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8366                 set_domain_attribute(sd, attr);
8367                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8368                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8369                 sd->parent = p;
8370                 p->child = sd;
8371                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8372 #endif
8373         }
8374
8375 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8376         /* Set up CPU (sibling) groups */
8377         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8378                 cpumask_and(this_sibling_map,
8379                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8380                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8381                         continue;
8382
8383                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8384                                         &cpu_to_cpu_group,
8385                                         send_covered, tmpmask);
8386         }
8387 #endif
8388
8389 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8390         /* Set up multi-core groups */
8391         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8392                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8393                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8394                         continue;
8395
8396                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8397                                         &cpu_to_core_group,
8398                                         send_covered, tmpmask);
8399         }
8400 #endif
8401
8402         /* Set up physical groups */
8403         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8404                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8405                 if (cpumask_empty(nodemask))
8406                         continue;
8407
8408                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8409                                         &cpu_to_phys_group,
8410                                         send_covered, tmpmask);
8411         }
8412
8413 #ifdef CONFIG_NUMA
8414         /* Set up node groups */
8415         if (sd_allnodes) {
8416                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8417                                         &cpu_to_allnodes_group,
8418                                         send_covered, tmpmask);
8419         }
8420
8421         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8422                 /* Set up node groups */
8423                 struct sched_group *sg, *prev;
8424                 int j;
8425
8426                 cpumask_clear(covered);
8427                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8428                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8429                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8430                         continue;
8431                 }
8432
8433                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8434                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8435
8436                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8437                                   GFP_KERNEL, i);
8438                 if (!sg) {
8439                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8440                                 "node %d\n", i);
8441                         goto error;
8442                 }
8443                 sched_group_nodes[i] = sg;
8444                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8445                         struct sched_domain *sd;
8446
8447                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8448                         sd->groups = sg;
8449                 }
8450                 sg->__cpu_power = 0;
8451                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8452                 sg->next = sg;
8453                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8454                 prev = sg;
8455
8456                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8457                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8458
8459                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8460                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8461                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8462                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8463                                 break;
8464
8465                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8466                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8467                                 continue;
8468
8469                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8470                                           cpumask_size(),
8471                                           GFP_KERNEL, i);
8472                         if (!sg) {
8473                                 printk(KERN_WARNING
8474                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8475                                 goto error;
8476                         }
8477                         sg->__cpu_power = 0;
8478                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8479                         sg->next = prev->next;
8480                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8481                         prev->next = sg;
8482                         prev = sg;
8483                 }
8484         }
8485 #endif
8486
8487         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8488 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8489         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8490                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8491
8492                 init_sched_groups_power(i, sd);
8493         }
8494 #endif
8495 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8496         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8497                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8498
8499                 init_sched_groups_power(i, sd);
8500         }
8501 #endif
8502
8503         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8504                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8505
8506                 init_sched_groups_power(i, sd);
8507         }
8508
8509 #ifdef CONFIG_NUMA
8510         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8511                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8512
8513         if (sd_allnodes) {
8514                 struct sched_group *sg;
8515
8516                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8517                                                                 tmpmask);
8518                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8519         }
8520 #endif
8521
8522         /* Attach the domains */
8523         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8524                 struct sched_domain *sd;
8525 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8526                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8527 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8528                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8529 #else
8530                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8531 #endif
8532                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8533         }
8534
8535         err = 0;
8536
8537 free_tmpmask:
8538         free_cpumask_var(tmpmask);
8539 free_send_covered:
8540         free_cpumask_var(send_covered);
8541 free_this_core_map:
8542         free_cpumask_var(this_core_map);
8543 free_this_sibling_map:
8544         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8545 free_nodemask:
8546         free_cpumask_var(nodemask);
8547 free_notcovered:
8548 #ifdef CONFIG_NUMA
8549         free_cpumask_var(notcovered);
8550 free_covered:
8551         free_cpumask_var(covered);
8552 free_domainspan:
8553         free_cpumask_var(domainspan);
8554 out:
8555 #endif
8556         return err;
8557
8558 free_sched_groups:
8559 #ifdef CONFIG_NUMA
8560         kfree(sched_group_nodes);
8561 #endif
8562         goto free_tmpmask;
8563
8564 #ifdef CONFIG_NUMA
8565 error:
8566         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8567         free_rootdomain(rd);
8568         goto free_tmpmask;
8569 #endif
8570 }
8571
8572 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8573 {
8574         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8575 }
8576
8577 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8578 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8579 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8580                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8581
8582 /*
8583  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8584  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8585  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8586  */
8587 static cpumask_var_t fallback_doms;
8588
8589 /*
8590  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8591  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8592  * or 0 if it stayed the same.
8593  */
8594 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8595 {
8596         return 0;
8597 }
8598
8599 /*
8600  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8601  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8602  * exclude other special cases in the future.
8603  */
8604 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8605 {
8606         int err;
8607
8608         arch_update_cpu_topology();
8609         ndoms_cur = 1;
8610         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8611         if (!doms_cur)
8612                 doms_cur = fallback_doms;
8613         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8614         dattr_cur = NULL;
8615         err = build_sched_domains(doms_cur);
8616         register_sched_domain_sysctl();
8617
8618         return err;
8619 }
8620
8621 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8622                                        struct cpumask *tmpmask)
8623 {
8624         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8625 }
8626
8627 /*
8628  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8629  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8630  */
8631 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8632 {
8633         /* Save because hotplug lock held. */
8634         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8635         int i;
8636
8637         for_each_cpu(i, cpu_map)
8638                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8639         synchronize_sched();
8640         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8641 }
8642
8643 /* handle null as "default" */
8644 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8645                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8646 {
8647         struct sched_domain_attr tmp;
8648
8649         /* fast path */
8650         if (!new && !cur)
8651                 return 1;
8652
8653         tmp = SD_ATTR_INIT;
8654         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8655                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8656                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8657 }
8658
8659 /*
8660  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8661  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8662  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8663  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8664  *
8665  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8666  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8667  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8668  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8669  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8670  * it as it is.
8671  *
8672  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8673  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8674  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8675  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8676  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8677  * to be rebuilt.
8678  *
8679  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8680  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8681  * and it will not create the default domain.
8682  *
8683  * Call with hotplug lock held
8684  */
8685 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8686 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8687                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8688 {
8689         int i, j, n;
8690         int new_topology;
8691
8692         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8693
8694         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8695         unregister_sched_domain_sysctl();
8696
8697         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8698         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8699
8700         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8701
8702         /* Destroy deleted domains */
8703         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8704                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8705                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8706                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8707                                 goto match1;
8708                 }
8709                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8710                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8711 match1:
8712                 ;
8713         }
8714
8715         if (doms_new == NULL) {
8716                 ndoms_cur = 0;
8717                 doms_new = fallback_doms;
8718                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8719                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8720         }
8721
8722         /* Build new domains */
8723         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8724                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8725                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8726                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8727                                 goto match2;
8728                 }
8729                 /* no match - add a new doms_new */
8730                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8731                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8732 match2:
8733                 ;
8734         }
8735
8736         /* Remember the new sched domains */
8737         if (doms_cur != fallback_doms)
8738                 kfree(doms_cur);
8739         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8740         doms_cur = doms_new;
8741         dattr_cur = dattr_new;
8742         ndoms_cur = ndoms_new;
8743
8744         register_sched_domain_sysctl();
8745
8746         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8747 }
8748
8749 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8750 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8751 {
8752         get_online_cpus();
8753
8754         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8755         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8756
8757         rebuild_sched_domains();
8758         put_online_cpus();
8759 }
8760
8761 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8762 {
8763         unsigned int level = 0;
8764
8765         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8766                 return -EINVAL;
8767
8768         /*
8769          * level is always be positive so don't check for
8770          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8771          * What happens on 0 or 1 byte write,
8772          * need to check for count as well?
8773          */
8774
8775         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8776                 return -EINVAL;
8777
8778         if (smt)
8779                 sched_smt_power_savings = level;
8780         else
8781                 sched_mc_power_savings = level;
8782
8783         arch_reinit_sched_domains();
8784
8785         return count;
8786 }
8787
8788 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8789 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8790                                            char *page)
8791 {
8792         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8793 }
8794 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8795                                             const char *buf, size_t count)
8796 {
8797         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8798 }
8799 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8800                          sched_mc_power_savings_show,
8801                          sched_mc_power_savings_store);
8802 #endif
8803
8804 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8805 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8806                                             char *page)
8807 {
8808         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8809 }
8810 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8811                                              const char *buf, size_t count)
8812 {
8813         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8814 }
8815 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8816                    sched_smt_power_savings_show,
8817                    sched_smt_power_savings_store);
8818 #endif
8819
8820 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8821 {
8822         int err = 0;
8823
8824 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8825         if (smt_capable())
8826                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8827                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8828 #endif
8829 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8830         if (!err && mc_capable())
8831                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8832                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8833 #endif
8834         return err;
8835 }
8836 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8837
8838 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8839 /*
8840  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8841  * When cpusets are enabled they take over this function.
8842  */
8843 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8844                                 unsigned long action, void *hcpu)
8845 {
8846         switch (action) {
8847         case CPU_ONLINE:
8848         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8849         case CPU_DEAD:
8850         case CPU_DEAD_FROZEN:
8851                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8852                 return NOTIFY_OK;
8853
8854         default:
8855                 return NOTIFY_DONE;
8856         }
8857 }
8858 #endif
8859
8860 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8861                                 unsigned long action, void *hcpu)
8862 {
8863         int cpu = (int)(long)hcpu;
8864
8865         switch (action) {
8866         case CPU_DOWN_PREPARE:
8867         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8868                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8869                 return NOTIFY_OK;
8870
8871         case CPU_DOWN_FAILED:
8872         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8873         case CPU_ONLINE:
8874         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8875                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8876                 return NOTIFY_OK;
8877
8878         default:
8879                 return NOTIFY_DONE;
8880         }
8881 }
8882
8883 void __init sched_init_smp(void)
8884 {
8885         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8886
8887         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8888
8889 #if defined(CONFIG_NUMA)
8890         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8891                                                                 GFP_KERNEL);
8892         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8893 #endif
8894         get_online_cpus();
8895         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8896         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8897         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8898         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8899                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8900         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8901         put_online_cpus();
8902
8903 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8904         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8905         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8906 #endif
8907
8908         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8909         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8910
8911         init_hrtick();
8912
8913         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8914         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8915                 BUG();
8916         sched_init_granularity();
8917         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8918
8919         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8920         init_sched_rt_class();
8921 }
8922 #else
8923 void __init sched_init_smp(void)
8924 {
8925         sched_init_granularity();
8926 }
8927 #endif /* CONFIG_SMP */
8928
8929 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8930 {
8931         return in_lock_functions(addr) ||
8932                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8933                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8934 }
8935
8936 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8937 {
8938         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8939         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8940 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8941         cfs_rq->rq = rq;
8942 #endif
8943         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8944 }
8945
8946 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8947 {
8948         struct rt_prio_array *array;
8949         int i;
8950
8951         array = &rt_rq->active;
8952         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8953                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8954                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8955         }
8956         /* delimiter for bitsearch: */
8957         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8958
8959 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8960         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8961 #ifdef CONFIG_SMP
8962         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8963 #endif
8964 #endif
8965 #ifdef CONFIG_SMP
8966         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8967         rt_rq->overloaded = 0;
8968         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8969 #endif
8970
8971         rt_rq->rt_time = 0;
8972         rt_rq->rt_throttled = 0;
8973         rt_rq->rt_runtime = 0;
8974         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8975
8976 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8977         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8978         rt_rq->rq = rq;
8979 #endif
8980 }
8981
8982 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8983 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8984                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8985                                 struct sched_entity *parent)
8986 {
8987         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8988         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8989         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8990         cfs_rq->tg = tg;
8991         if (add)
8992                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8993
8994         tg->se[cpu] = se;
8995         /* se could be NULL for init_task_group */
8996         if (!se)
8997                 return;
8998
8999         if (!parent)
9000                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9001         else
9002                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9003
9004         se->my_q = cfs_rq;
9005         se->load.weight = tg->shares;
9006         se->load.inv_weight = 0;
9007         se->parent = parent;
9008 }
9009 #endif
9010
9011 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9012 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9013                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9014                 struct sched_rt_entity *parent)
9015 {
9016         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9017
9018         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9019         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9020         rt_rq->tg = tg;
9021         rt_rq->rt_se = rt_se;
9022         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9023         if (add)
9024                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9025
9026         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9027         if (!rt_se)
9028                 return;
9029
9030         if (!parent)
9031                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9032         else
9033                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9034
9035         rt_se->my_q = rt_rq;
9036         rt_se->parent = parent;
9037         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9038 }
9039 #endif
9040
9041 void __init sched_init(void)
9042 {
9043         int i, j;
9044         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9045
9046 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9047         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9048 #endif
9049 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9050         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9051 #endif
9052 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9053         alloc_size *= 2;
9054 #endif
9055 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9056         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9057 #endif
9058         /*
9059          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9060          * we use alloc_bootmem().
9061          */
9062         if (alloc_size) {
9063                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
9064
9065 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9066                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9067                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9068
9069                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9070                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9071
9072 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9073                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9074                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9075
9076                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9077                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9078 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9079 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9080 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9081                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9082                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9083
9084                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9085                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9086
9087 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9088                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9089                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9090
9091                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9092                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9093 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9094 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9095 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9096                 for_each_possible_cpu(i) {
9097                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9098                         ptr += cpumask_size();
9099                 }
9100 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9101         }
9102
9103 #ifdef CONFIG_SMP
9104         init_defrootdomain();
9105 #endif
9106
9107         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9108                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9109
9110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9111         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9112                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9113 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9114         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9115                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9116 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9117 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9118
9119 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9120         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9121         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9122
9123 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9124         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9125         init_task_group.parent = &root_task_group;
9126         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9127 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9128 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9129
9130         for_each_possible_cpu(i) {
9131                 struct rq *rq;
9132
9133                 rq = cpu_rq(i);
9134                 spin_lock_init(&rq->lock);
9135                 rq->nr_running = 0;
9136                 rq->calc_load_active = 0;
9137                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9138                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9139                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9140 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9141                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9142                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9143 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9144                 /*
9145                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9146                  *
9147                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9148                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9149                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9150                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9151                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9152                  * (se->load.weight).
9153                  *
9154                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9155                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9156                  * then A0's share of the cpu resource is:
9157                  *
9158                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9159                  *
9160                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9161                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9162                  */
9163                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9164 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9165                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9166                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9167                 /*
9168                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9169                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9170                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9171                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9172                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9173                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9174                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9175                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9176                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9177                  */
9178                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9179                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9180                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9181                                 root_task_group.se[i]);
9182
9183 #endif
9184 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9185
9186                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9187 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9188                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9189 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9190                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9191 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9192                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9193                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9194                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9195                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9196                                 root_task_group.rt_se[i]);
9197 #endif
9198 #endif
9199
9200                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9201                         rq->cpu_load[j] = 0;
9202 #ifdef CONFIG_SMP
9203                 rq->sd = NULL;
9204                 rq->rd = NULL;
9205                 rq->active_balance = 0;
9206                 rq->next_balance = jiffies;
9207                 rq->push_cpu = 0;
9208                 rq->cpu = i;
9209                 rq->online = 0;
9210                 rq->migration_thread = NULL;
9211                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9212                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9213 #endif
9214                 init_rq_hrtick(rq);
9215                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9216         }
9217
9218         set_load_weight(&init_task);
9219
9220 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9221         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9222 #endif
9223
9224 #ifdef CONFIG_SMP
9225         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9226 #endif
9227
9228 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9229         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9230 #endif
9231
9232         /*
9233          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9234          */
9235         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9236         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9237
9238         /*
9239          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9240          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9241          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9242          * when this runqueue becomes "idle".
9243          */
9244         init_idle(current, smp_processor_id());
9245
9246         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9247
9248         /*
9249          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9250          */
9251         current->sched_class = &fair_sched_class;
9252
9253         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9254         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
9255 #ifdef CONFIG_SMP
9256 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9257         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
9258         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask);
9259 #endif
9260         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
9261 #endif /* SMP */
9262
9263         scheduler_running = 1;
9264 }
9265
9266 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9267 void __might_sleep(char *file, int line)
9268 {
9269 #ifdef in_atomic
9270         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9271
9272         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9273                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9274                 return;
9275         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9276                 return;
9277         prev_jiffy = jiffies;
9278
9279         printk(KERN_ERR
9280                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9281                         file, line);
9282         printk(KERN_ERR
9283                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9284                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9285                         current->pid, current->comm);
9286
9287         debug_show_held_locks(current);
9288         if (irqs_disabled())
9289                 print_irqtrace_events(current);
9290         dump_stack();
9291 #endif
9292 }
9293 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9294 #endif
9295
9296 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9297 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9298 {
9299         int on_rq;
9300
9301         update_rq_clock(rq);
9302         on_rq = p->se.on_rq;
9303         if (on_rq)
9304                 deactivate_task(rq, p, 0);
9305         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9306         if (on_rq) {
9307                 activate_task(rq, p, 0);
9308                 resched_task(rq->curr);
9309         }
9310 }
9311
9312 void normalize_rt_tasks(void)
9313 {
9314         struct task_struct *g, *p;
9315         unsigned long flags;
9316         struct rq *rq;
9317
9318         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9319         do_each_thread(g, p) {
9320                 /*
9321                  * Only normalize user tasks:
9322                  */
9323                 if (!p->mm)
9324                         continue;
9325
9326                 p->se.exec_start                = 0;
9327 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9328                 p->se.wait_start                = 0;
9329                 p->se.sleep_start               = 0;
9330                 p->se.block_start               = 0;
9331 #endif
9332
9333                 if (!rt_task(p)) {
9334                         /*
9335                          * Renice negative nice level userspace
9336                          * tasks back to 0:
9337                          */
9338                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9339                                 set_user_nice(p, 0);
9340                         continue;
9341                 }
9342
9343                 spin_lock(&p->pi_lock);
9344                 rq = __task_rq_lock(p);
9345
9346                 normalize_task(rq, p);
9347
9348                 __task_rq_unlock(rq);
9349                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9350         } while_each_thread(g, p);
9351
9352         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9353 }
9354
9355 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9356
9357 #ifdef CONFIG_IA64
9358 /*
9359  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9360  *
9361  * They can only be called when the whole system has been
9362  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9363  * activity can take place. Using them for anything else would
9364  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9365  * under any other configuration.
9366  */
9367
9368 /**
9369  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9370  * @cpu: the processor in question.
9371  *
9372  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9373  */
9374 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9375 {
9376         return cpu_curr(cpu);
9377 }
9378
9379 /**
9380  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9381  * @cpu: the processor in question.
9382  * @p: the task pointer to set.
9383  *
9384  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9385  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9386  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9387  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9388  * and caller must save the original value of the current task (see
9389  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9390  * re-starting the system.
9391  *
9392  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9393  */
9394 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9395 {
9396         cpu_curr(cpu) = p;
9397 }
9398
9399 #endif
9400
9401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9402 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9403 {
9404         int i;
9405
9406         for_each_possible_cpu(i) {
9407                 if (tg->cfs_rq)
9408                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9409                 if (tg->se)
9410                         kfree(tg->se[i]);
9411         }
9412
9413         kfree(tg->cfs_rq);
9414         kfree(tg->se);
9415 }
9416
9417 static
9418 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9419 {
9420         struct cfs_rq *cfs_rq;
9421         struct sched_entity *se;
9422         struct rq *rq;
9423         int i;
9424
9425         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9426         if (!tg->cfs_rq)
9427                 goto err;
9428         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9429         if (!tg->se)
9430                 goto err;
9431
9432         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9433
9434         for_each_possible_cpu(i) {
9435                 rq = cpu_rq(i);
9436
9437                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9438                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9439                 if (!cfs_rq)
9440                         goto err;
9441
9442                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9443                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9444                 if (!se)
9445                         goto err;
9446
9447                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9448         }
9449
9450         return 1;
9451
9452  err:
9453         return 0;
9454 }
9455
9456 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9457 {
9458         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9459                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9460 }
9461
9462 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9463 {
9464         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9465 }
9466 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9467 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9468 {
9469 }
9470
9471 static inline
9472 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9473 {
9474         return 1;
9475 }
9476
9477 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9478 {
9479 }
9480
9481 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9482 {
9483 }
9484 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9485
9486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9487 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9488 {
9489         int i;
9490
9491         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9492
9493         for_each_possible_cpu(i) {
9494                 if (tg->rt_rq)
9495                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9496                 if (tg->rt_se)
9497                         kfree(tg->rt_se[i]);
9498         }
9499
9500         kfree(tg->rt_rq);
9501         kfree(tg->rt_se);
9502 }
9503
9504 static
9505 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9506 {
9507         struct rt_rq *rt_rq;
9508         struct sched_rt_entity *rt_se;
9509         struct rq *rq;
9510         int i;
9511
9512         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9513         if (!tg->rt_rq)
9514                 goto err;
9515         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9516         if (!tg->rt_se)
9517                 goto err;
9518
9519         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9520                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9521
9522         for_each_possible_cpu(i) {
9523                 rq = cpu_rq(i);
9524
9525                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9526                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9527                 if (!rt_rq)
9528                         goto err;
9529
9530                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9531                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9532                 if (!rt_se)
9533                         goto err;
9534
9535                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9536         }
9537
9538         return 1;
9539
9540  err:
9541         return 0;
9542 }
9543
9544 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9545 {
9546         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9547                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9548 }
9549
9550 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9551 {
9552         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9553 }
9554 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9555 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9556 {
9557 }
9558
9559 static inline
9560 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9561 {
9562         return 1;
9563 }
9564
9565 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9566 {
9567 }
9568
9569 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9570 {
9571 }
9572 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9573
9574 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9575 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9576 {
9577         free_fair_sched_group(tg);
9578         free_rt_sched_group(tg);
9579         kfree(tg);
9580 }
9581
9582 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9583 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9584 {
9585         struct task_group *tg;
9586         unsigned long flags;
9587         int i;
9588
9589         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9590         if (!tg)
9591                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9592
9593         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9594                 goto err;
9595
9596         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9597                 goto err;
9598
9599         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9600         for_each_possible_cpu(i) {
9601                 register_fair_sched_group(tg, i);
9602                 register_rt_sched_group(tg, i);
9603         }
9604         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9605
9606         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9607
9608         tg->parent = parent;
9609         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9610         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9611         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9612
9613         return tg;
9614
9615 err:
9616         free_sched_group(tg);
9617         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9618 }
9619
9620 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9621 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9622 {
9623         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9624         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9625 }
9626
9627 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9628 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9629 {
9630         unsigned long flags;
9631         int i;
9632
9633         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9634         for_each_possible_cpu(i) {
9635                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9636                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9637         }
9638         list_del_rcu(&tg->list);
9639         list_del_rcu(&tg->siblings);
9640         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9641
9642         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9643         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9644 }
9645
9646 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9647  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9648  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9649  *      reflect its new group.
9650  */
9651 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9652 {
9653         int on_rq, running;
9654         unsigned long flags;
9655         struct rq *rq;
9656
9657         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9658
9659         update_rq_clock(rq);
9660
9661         running = task_current(rq, tsk);
9662         on_rq = tsk->se.on_rq;
9663
9664         if (on_rq)
9665                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9666         if (unlikely(running))
9667                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9668
9669         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9670
9671 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9672         if (tsk->sched_class->moved_group)
9673                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9674 #endif
9675
9676         if (unlikely(running))
9677                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9678         if (on_rq)
9679                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9680
9681         task_rq_unlock(rq, &flags);
9682 }
9683 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9684
9685 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9686 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9687 {
9688         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9689         int on_rq;
9690
9691         on_rq = se->on_rq;
9692         if (on_rq)
9693                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9694
9695         se->load.weight = shares;
9696         se->load.inv_weight = 0;
9697
9698         if (on_rq)
9699                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9700 }
9701
9702 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9703 {
9704         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9705         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9706         unsigned long flags;
9707
9708         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9709         __set_se_shares(se, shares);
9710         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9711 }
9712
9713 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9714
9715 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9716 {
9717         int i;
9718         unsigned long flags;
9719
9720         /*
9721          * We can't change the weight of the root cgroup.
9722          */
9723         if (!tg->se[0])
9724                 return -EINVAL;
9725
9726         if (shares < MIN_SHARES)
9727                 shares = MIN_SHARES;
9728         else if (shares > MAX_SHARES)
9729                 shares = MAX_SHARES;
9730
9731         mutex_lock(&shares_mutex);
9732         if (tg->shares == shares)
9733                 goto done;
9734
9735         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9736         for_each_possible_cpu(i)
9737                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9738         list_del_rcu(&tg->siblings);
9739         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9740
9741         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9742         synchronize_sched();
9743
9744         /*
9745          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9746          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9747          */
9748         tg->shares = shares;
9749         for_each_possible_cpu(i) {
9750                 /*
9751                  * force a rebalance
9752                  */
9753                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9754                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9755         }
9756
9757         /*
9758          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9759          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9760          */
9761         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9762         for_each_possible_cpu(i)
9763                 register_fair_sched_group(tg, i);
9764         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9765         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9766 done:
9767         mutex_unlock(&shares_mutex);
9768         return 0;
9769 }
9770
9771 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9772 {
9773         return tg->shares;
9774 }
9775 #endif
9776
9777 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9778 /*
9779  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9780  */
9781 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9782
9783 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9784 {
9785         if (runtime == RUNTIME_INF)
9786                 return 1ULL << 20;
9787
9788         return div64_u64(runtime << 20, period);
9789 }
9790
9791 /* Must be called with tasklist_lock held */
9792 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9793 {
9794         struct task_struct *g, *p;
9795
9796         do_each_thread(g, p) {
9797                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9798                         return 1;
9799         } while_each_thread(g, p);
9800
9801         return 0;
9802 }
9803
9804 struct rt_schedulable_data {
9805         struct task_group *tg;
9806         u64 rt_period;
9807         u64 rt_runtime;
9808 };
9809
9810 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9811 {
9812         struct rt_schedulable_data *d = data;
9813         struct task_group *child;
9814         unsigned long total, sum = 0;
9815         u64 period, runtime;
9816
9817         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9818         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9819
9820         if (tg == d->tg) {
9821                 period = d->rt_period;
9822                 runtime = d->rt_runtime;
9823         }
9824
9825 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9826         if (tg == &root_task_group) {
9827                 period = global_rt_period();
9828                 runtime = global_rt_runtime();
9829         }
9830 #endif
9831
9832         /*
9833          * Cannot have more runtime than the period.
9834          */
9835         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9836                 return -EINVAL;
9837
9838         /*
9839          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9840          */
9841         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9842                 return -EBUSY;
9843
9844         total = to_ratio(period, runtime);
9845
9846         /*
9847          * Nobody can have more than the global setting allows.
9848          */
9849         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9850                 return -EINVAL;
9851
9852         /*
9853          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9854          */
9855         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9856                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9857                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9858
9859                 if (child == d->tg) {
9860                         period = d->rt_period;
9861                         runtime = d->rt_runtime;
9862                 }
9863
9864                 sum += to_ratio(period, runtime);
9865         }
9866
9867         if (sum > total)
9868                 return -EINVAL;
9869
9870         return 0;
9871 }
9872
9873 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9874 {
9875         struct rt_schedulable_data data = {
9876                 .tg = tg,
9877                 .rt_period = period,
9878                 .rt_runtime = runtime,
9879         };
9880
9881         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9882 }
9883
9884 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9885                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9886 {
9887         int i, err = 0;
9888
9889         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9890         read_lock(&tasklist_lock);
9891         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9892         if (err)
9893                 goto unlock;
9894
9895         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9896         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9897         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9898
9899         for_each_possible_cpu(i) {
9900                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9901
9902                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9903                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9904                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9905         }
9906         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9907  unlock:
9908         read_unlock(&tasklist_lock);
9909         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9910
9911         return err;
9912 }
9913
9914 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9915 {
9916         u64 rt_runtime, rt_period;
9917
9918         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9919         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9920         if (rt_runtime_us < 0)
9921                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9922
9923         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9924 }
9925
9926 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9927 {
9928         u64 rt_runtime_us;
9929
9930         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9931                 return -1;
9932
9933         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9934         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9935         return rt_runtime_us;
9936 }
9937
9938 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9939 {
9940         u64 rt_runtime, rt_period;
9941
9942         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9943         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9944
9945         if (rt_period == 0)
9946                 return -EINVAL;
9947
9948         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9949 }
9950
9951 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9952 {
9953         u64 rt_period_us;
9954
9955         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9956         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9957         return rt_period_us;
9958 }
9959
9960 static int sched_rt_global_constraints(void)
9961 {
9962         u64 runtime, period;
9963         int ret = 0;
9964
9965         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9966                 return -EINVAL;
9967
9968         runtime = global_rt_runtime();
9969         period = global_rt_period();
9970
9971         /*
9972          * Sanity check on the sysctl variables.
9973          */
9974         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9975                 return -EINVAL;
9976
9977         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9978         read_lock(&tasklist_lock);
9979         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9980         read_unlock(&tasklist_lock);
9981         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9982
9983         return ret;
9984 }
9985
9986 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9987 {
9988         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9989         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9990                 return 0;
9991
9992         return 1;
9993 }
9994
9995 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9996 static int sched_rt_global_constraints(void)
9997 {
9998         unsigned long flags;
9999         int i;
10000
10001         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10002                 return -EINVAL;
10003
10004         /*
10005          * There's always some RT tasks in the root group
10006          * -- migration, kstopmachine etc..
10007          */
10008         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10009                 return -EBUSY;
10010
10011         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10012         for_each_possible_cpu(i) {
10013                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10014
10015                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10016                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10017                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10018         }
10019         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10020
10021         return 0;
10022 }
10023 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10024
10025 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10026                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10027                 loff_t *ppos)
10028 {
10029         int ret;
10030         int old_period, old_runtime;
10031         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10032
10033         mutex_lock(&mutex);
10034         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10035         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10036
10037         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10038
10039         if (!ret && write) {
10040                 ret = sched_rt_global_constraints();
10041                 if (ret) {
10042                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10043                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10044                 } else {
10045                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10046                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10047                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10048                 }
10049         }
10050         mutex_unlock(&mutex);
10051
10052         return ret;
10053 }
10054
10055 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10056
10057 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10058 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10059 {
10060         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10061                             struct task_group, css);
10062 }
10063
10064 static struct cgroup_subsys_state *
10065 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10066 {
10067         struct task_group *tg, *parent;
10068
10069         if (!cgrp->parent) {
10070                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10071                 return &init_task_group.css;
10072         }
10073
10074         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10075         tg = sched_create_group(parent);
10076         if (IS_ERR(tg))
10077                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10078
10079         return &tg->css;
10080 }
10081
10082 static void
10083 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10084 {
10085         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10086
10087         sched_destroy_group(tg);
10088 }
10089
10090 static int
10091 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10092                       struct task_struct *tsk)
10093 {
10094 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10095         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10096                 return -EINVAL;
10097 #else
10098         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10099         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10100                 return -EINVAL;
10101 #endif
10102
10103         return 0;
10104 }
10105
10106 static void
10107 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10108                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10109 {
10110         sched_move_task(tsk);
10111 }
10112
10113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10114 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10115                                 u64 shareval)
10116 {
10117         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10118 }
10119
10120 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10121 {
10122         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10123
10124         return (u64) tg->shares;
10125 }
10126 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10127
10128 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10129 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10130                                 s64 val)
10131 {
10132         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10133 }
10134
10135 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10136 {
10137         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10138 }
10139
10140 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10141                 u64 rt_period_us)
10142 {
10143         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10144 }
10145
10146 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10147 {
10148         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10149 }
10150 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10151
10152 static struct cftype cpu_files[] = {
10153 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10154         {
10155                 .name = "shares",
10156                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10157                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10158         },
10159 #endif
10160 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10161         {
10162                 .name = "rt_runtime_us",
10163                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10164                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10165         },
10166         {
10167                 .name = "rt_period_us",
10168                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10169                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10170         },
10171 #endif
10172 };
10173
10174 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10175 {
10176         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10177 }
10178
10179 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10180         .name           = "cpu",
10181         .create         = cpu_cgroup_create,
10182         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10183         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10184         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10185         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10186         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10187         .early_init     = 1,
10188 };
10189
10190 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10191
10192 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10193
10194 /*
10195  * CPU accounting code for task groups.
10196  *
10197  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10198  * (balbir@in.ibm.com).
10199  */
10200
10201 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10202 struct cpuacct {
10203         struct cgroup_subsys_state css;
10204         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10205         u64 *cpuusage;
10206         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10207         struct cpuacct *parent;
10208 };
10209
10210 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10211
10212 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10213 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10214 {
10215         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10216                             struct cpuacct, css);
10217 }
10218
10219 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10220 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10221 {
10222         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10223                             struct cpuacct, css);
10224 }
10225
10226 /* create a new cpu accounting group */
10227 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10228         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10229 {
10230         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10231         int i;
10232
10233         if (!ca)
10234                 goto out;
10235
10236         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10237         if (!ca->cpuusage)
10238                 goto out_free_ca;
10239
10240         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10241                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10242                         goto out_free_counters;
10243
10244         if (cgrp->parent)
10245                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10246
10247         return &ca->css;
10248
10249 out_free_counters:
10250         while (--i >= 0)
10251                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10252         free_percpu(ca->cpuusage);
10253 out_free_ca:
10254         kfree(ca);
10255 out:
10256         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10257 }
10258
10259 /* destroy an existing cpu accounting group */
10260 static void
10261 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10262 {
10263         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10264         int i;
10265
10266         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10267                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10268         free_percpu(ca->cpuusage);
10269         kfree(ca);
10270 }
10271
10272 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10273 {
10274         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10275         u64 data;
10276
10277 #ifndef CONFIG_64BIT
10278         /*
10279          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10280          */
10281         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10282         data = *cpuusage;
10283         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10284 #else
10285         data = *cpuusage;
10286 #endif
10287
10288         return data;
10289 }
10290
10291 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10292 {
10293         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10294
10295 #ifndef CONFIG_64BIT
10296         /*
10297          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10298          */
10299         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10300         *cpuusage = val;
10301         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10302 #else
10303         *cpuusage = val;
10304 #endif
10305 }
10306
10307 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10308 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10309 {
10310         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10311         u64 totalcpuusage = 0;
10312         int i;
10313
10314         for_each_present_cpu(i)
10315                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10316
10317         return totalcpuusage;
10318 }
10319
10320 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10321                                                                 u64 reset)
10322 {
10323         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10324         int err = 0;
10325         int i;
10326
10327         if (reset) {
10328                 err = -EINVAL;
10329                 goto out;
10330         }
10331
10332         for_each_present_cpu(i)
10333                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10334
10335 out:
10336         return err;
10337 }
10338
10339 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10340                                    struct seq_file *m)
10341 {
10342         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10343         u64 percpu;
10344         int i;
10345
10346         for_each_present_cpu(i) {
10347                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10348                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10349         }
10350         seq_printf(m, "\n");
10351         return 0;
10352 }
10353
10354 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10355         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10356         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10357 };
10358
10359 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10360                 struct cgroup_map_cb *cb)
10361 {
10362         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10363         int i;
10364
10365         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10366                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10367                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10368                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10369         }
10370         return 0;
10371 }
10372
10373 static struct cftype files[] = {
10374         {
10375                 .name = "usage",
10376                 .read_u64 = cpuusage_read,
10377                 .write_u64 = cpuusage_write,
10378         },
10379         {
10380                 .name = "usage_percpu",
10381                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10382         },
10383         {
10384                 .name = "stat",
10385                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10386         },
10387 };
10388
10389 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10390 {
10391         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10392 }
10393
10394 /*
10395  * charge this task's execution time to its accounting group.
10396  *
10397  * called with rq->lock held.
10398  */
10399 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10400 {
10401         struct cpuacct *ca;
10402         int cpu;
10403
10404         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10405                 return;
10406
10407         cpu = task_cpu(tsk);
10408
10409         rcu_read_lock();
10410
10411         ca = task_ca(tsk);
10412
10413         for (; ca; ca = ca->parent) {
10414                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10415                 *cpuusage += cputime;
10416         }
10417
10418         rcu_read_unlock();
10419 }
10420
10421 /*
10422  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10423  */
10424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10426 {
10427         struct cpuacct *ca;
10428
10429         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10430                 return;
10431
10432         rcu_read_lock();
10433         ca = task_ca(tsk);
10434
10435         do {
10436                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10437                 ca = ca->parent;
10438         } while (ca);
10439         rcu_read_unlock();
10440 }
10441
10442 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10443         .name = "cpuacct",
10444         .create = cpuacct_create,
10445         .destroy = cpuacct_destroy,
10446         .populate = cpuacct_populate,
10447         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10448 };
10449 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */