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