9f7980f8ec000f928b668f7a556f57032e7d1ae0
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71
72 #include <asm/tlb.h>
73 #include <asm/irq_regs.h>
74
75 /*
76  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
77  * This is default implementation.
78  * Architectures and sub-architectures can override this.
79  */
80 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
81 {
82         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
83 }
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 #ifdef CONFIG_SMP
125 /*
126  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
127  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
128  */
129 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
130 {
131         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
132 }
133
134 /*
135  * Each time a sched group cpu_power is changed,
136  * we must compute its reciprocal value
137  */
138 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
139 {
140         sg->__cpu_power += val;
141         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
142 }
143 #endif
144
145 static inline int rt_policy(int policy)
146 {
147         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
148                 return 1;
149         return 0;
150 }
151
152 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
153 {
154         return rt_policy(p->policy);
155 }
156
157 /*
158  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
159  */
160 struct rt_prio_array {
161         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
162         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
163 };
164
165 struct rt_bandwidth {
166         ktime_t rt_period;
167         u64 rt_runtime;
168         spinlock_t rt_runtime_lock;
169         struct hrtimer rt_period_timer;
170 };
171
172 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
173
174 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
175
176 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
177 {
178         struct rt_bandwidth *rt_b =
179                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
180         ktime_t now;
181         int overrun;
182         int idle = 0;
183
184         for (;;) {
185                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
186                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
187
188                 if (!overrun)
189                         break;
190
191                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
192         }
193
194         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
195 }
196
197 static
198 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
199 {
200         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
201         rt_b->rt_runtime = runtime;
202
203         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
204
205         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
206                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
207         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
208         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
209 }
210
211 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
212 {
213         ktime_t now;
214
215         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
216                 return;
217
218         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                 return;
220
221         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222         for (;;) {
223                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
224                         break;
225
226                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
227                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
228                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
229                               rt_b->rt_period_timer.expires,
230                               HRTIMER_MODE_ABS);
231         }
232         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233 }
234
235 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
236 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
237 {
238         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
239 }
240 #endif
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273 };
274
275 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
276 /* Default task group's sched entity on each cpu */
277 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
278 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
279 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
284 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
285 #endif
286
287 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
288  * a task group's cpu shares.
289  */
290 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
291
292 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
293 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
294
295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
297 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
298 #else
299 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
300 #endif
301
302 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group init_task_group;
309
310 /* return group to which a task belongs */
311 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
312 {
313         struct task_group *tg;
314
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316         tg = p->user->tg;
317 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
318         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
319                                 struct task_group, css);
320 #else
321         tg = &init_task_group;
322 #endif
323         return tg;
324 }
325
326 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
327 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
328 {
329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
330         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
331         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
332 #endif
333
334 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
335         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
336         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
337 #endif
338 }
339
340 static inline void lock_doms_cur(void)
341 {
342         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
343 }
344
345 static inline void unlock_doms_cur(void)
346 {
347         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
348 }
349
350 #else
351
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
353 static inline void lock_doms_cur(void) { }
354 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
355
356 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
357
358 /* CFS-related fields in a runqueue */
359 struct cfs_rq {
360         struct load_weight load;
361         unsigned long nr_running;
362
363         u64 exec_clock;
364         u64 min_vruntime;
365
366         struct rb_root tasks_timeline;
367         struct rb_node *rb_leftmost;
368         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
369         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
370          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
371          */
372         struct sched_entity *curr, *next;
373
374         unsigned long nr_spread_over;
375
376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
377         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
378
379         /*
380          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
381          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
382          * (like users, containers etc.)
383          *
384          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
385          * list is used during load balance.
386          */
387         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
388         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
389 #endif
390 };
391
392 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
393 struct rt_rq {
394         struct rt_prio_array active;
395         unsigned long rt_nr_running;
396 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
398 #endif
399 #ifdef CONFIG_SMP
400         unsigned long rt_nr_migratory;
401         int overloaded;
402 #endif
403         int rt_throttled;
404         u64 rt_time;
405         u64 rt_runtime;
406         spinlock_t rt_runtime_lock;
407
408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
409         unsigned long rt_nr_boosted;
410
411         struct rq *rq;
412         struct list_head leaf_rt_rq_list;
413         struct task_group *tg;
414         struct sched_rt_entity *rt_se;
415 #endif
416 };
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419
420 /*
421  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
422  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
423  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
424  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
425  * object.
426  *
427  */
428 struct root_domain {
429         atomic_t refcount;
430         cpumask_t span;
431         cpumask_t online;
432
433         /*
434          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
435          * one runnable RT task.
436          */
437         cpumask_t rto_mask;
438         atomic_t rto_count;
439 };
440
441 /*
442  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
443  * members (mimicking the global state we have today).
444  */
445 static struct root_domain def_root_domain;
446
447 #endif
448
449 /*
450  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
451  *
452  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
453  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
454  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
455  */
456 struct rq {
457         /* runqueue lock: */
458         spinlock_t lock;
459
460         /*
461          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
462          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
463          */
464         unsigned long nr_running;
465         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
466         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
467         unsigned char idle_at_tick;
468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
469         unsigned long last_tick_seen;
470         unsigned char in_nohz_recently;
471 #endif
472         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
473         struct load_weight load;
474         unsigned long nr_load_updates;
475         u64 nr_switches;
476
477         struct cfs_rq cfs;
478         struct rt_rq rt;
479
480 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
481         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
482         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
483 #endif
484 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
485         struct list_head leaf_rt_rq_list;
486 #endif
487
488         /*
489          * This is part of a global counter where only the total sum
490          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
491          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
492          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
493          */
494         unsigned long nr_uninterruptible;
495
496         struct task_struct *curr, *idle;
497         unsigned long next_balance;
498         struct mm_struct *prev_mm;
499
500         u64 clock, prev_clock_raw;
501         s64 clock_max_delta;
502
503         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
504         u64 idle_clock;
505         unsigned int clock_deep_idle_events;
506         u64 tick_timestamp;
507
508         atomic_t nr_iowait;
509
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         struct root_domain *rd;
512         struct sched_domain *sd;
513
514         /* For active balancing */
515         int active_balance;
516         int push_cpu;
517         /* cpu of this runqueue: */
518         int cpu;
519
520         struct task_struct *migration_thread;
521         struct list_head migration_queue;
522 #endif
523
524 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
525         unsigned long hrtick_flags;
526         ktime_t hrtick_expire;
527         struct hrtimer hrtick_timer;
528 #endif
529
530 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
531         /* latency stats */
532         struct sched_info rq_sched_info;
533
534         /* sys_sched_yield() stats */
535         unsigned int yld_exp_empty;
536         unsigned int yld_act_empty;
537         unsigned int yld_both_empty;
538         unsigned int yld_count;
539
540         /* schedule() stats */
541         unsigned int sched_switch;
542         unsigned int sched_count;
543         unsigned int sched_goidle;
544
545         /* try_to_wake_up() stats */
546         unsigned int ttwu_count;
547         unsigned int ttwu_local;
548
549         /* BKL stats */
550         unsigned int bkl_count;
551 #endif
552         struct lock_class_key rq_lock_key;
553 };
554
555 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
556
557 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
558 {
559         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
560 }
561
562 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
563 {
564 #ifdef CONFIG_SMP
565         return rq->cpu;
566 #else
567         return 0;
568 #endif
569 }
570
571 #ifdef CONFIG_NO_HZ
572 static inline bool nohz_on(int cpu)
573 {
574         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
575 }
576
577 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
578 {
579         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
580 }
581
582 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
583 {
584         rq->last_tick_seen = jiffies;
585 }
586 #else
587 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
588 {
589         return 1;
590 }
591
592 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
593 {
594 }
595 #endif
596
597 /*
598  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
599  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
600  */
601 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
602 {
603         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
604         u64 now = sched_clock();
605         s64 delta = now - prev_raw;
606         u64 clock = rq->clock;
607
608 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
609         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
610 #endif
611         /*
612          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
613          */
614         if (unlikely(delta < 0)) {
615                 clock++;
616                 rq->clock_warps++;
617         } else {
618                 /*
619                  * Catch too large forward jumps too:
620                  */
621                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
622                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
623
624                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
625                         if (clock < max_time)
626                                 clock = max_time;
627                         else
628                                 clock++;
629                         rq->clock_overflows++;
630                 } else {
631                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
632                                 rq->clock_max_delta = delta;
633                         clock += delta;
634                 }
635         }
636
637         rq->prev_clock_raw = now;
638         rq->clock = clock;
639 }
640
641 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
644                 __update_rq_clock(rq);
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661
662 /*
663  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
664  */
665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
666 # define const_debug __read_mostly
667 #else
668 # define const_debug static const
669 #endif
670
671 /*
672  * Debugging: various feature bits
673  */
674 enum {
675         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
676         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
677         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
678         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
679         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
680         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
681         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
682         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
683 };
684
685 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
686                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
687                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
688                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
689                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
690                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
691                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
692                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
693                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
694
695 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
696
697 /*
698  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
699  * Limited because this is done with IRQs disabled.
700  */
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
702
703 /*
704  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
705  * default: 1s
706  */
707 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
708
709 static __read_mostly int scheduler_running;
710
711 /*
712  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
713  * default: 0.95s
714  */
715 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
716
717 static inline u64 global_rt_period(void)
718 {
719         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
720 }
721
722 static inline u64 global_rt_runtime(void)
723 {
724         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
725                 return RUNTIME_INF;
726
727         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
728 }
729
730 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
731
732 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
733 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
734
735 /*
736  * Global lock which we take every now and then to synchronize
737  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
738  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
739  * it's good enough for tracing:
740  */
741 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
742 static unsigned long long prev_global_time;
743
744 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
745 {
746         unsigned long flags;
747
748         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
749
750         if (time < prev_global_time) {
751                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
752                 time = prev_global_time;
753         } else {
754                 prev_global_time = time;
755         }
756
757         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
758
759         return time;
760 }
761
762 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
763 {
764         unsigned long long now;
765         unsigned long flags;
766         struct rq *rq;
767
768         /*
769          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
770          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
771          */
772         if (unlikely(!scheduler_running))
773                 return 0;
774
775         local_irq_save(flags);
776         rq = cpu_rq(cpu);
777         update_rq_clock(rq);
778         now = rq->clock;
779         local_irq_restore(flags);
780
781         return now;
782 }
783
784 /*
785  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
786  * clock constructed from sched_clock():
787  */
788 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
789 {
790         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
791
792         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
793         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
794         delta_time = time-prev_cpu_time;
795
796         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
797                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
798
799         return time;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
802
803 #ifndef prepare_arch_switch
804 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
805 #endif
806 #ifndef finish_arch_switch
807 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
808 #endif
809
810 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
811 {
812         return rq->curr == p;
813 }
814
815 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
816 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
817 {
818         return task_current(rq, p);
819 }
820
821 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
822 {
823 }
824
825 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
826 {
827 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
828         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
829         rq->lock.owner = current;
830 #endif
831         /*
832          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
833          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
834          * prev into current:
835          */
836         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
837
838         spin_unlock_irq(&rq->lock);
839 }
840
841 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
842 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844 #ifdef CONFIG_SMP
845         return p->oncpu;
846 #else
847         return task_current(rq, p);
848 #endif
849 }
850
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         /*
855          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
856          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
857          * here.
858          */
859         next->oncpu = 1;
860 #endif
861 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
862         spin_unlock_irq(&rq->lock);
863 #else
864         spin_unlock(&rq->lock);
865 #endif
866 }
867
868 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
869 {
870 #ifdef CONFIG_SMP
871         /*
872          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
873          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
874          * finished.
875          */
876         smp_wmb();
877         prev->oncpu = 0;
878 #endif
879 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
880         local_irq_enable();
881 #endif
882 }
883 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
884
885 /*
886  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
887  * Must be called interrupts disabled.
888  */
889 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
890         __acquires(rq->lock)
891 {
892         for (;;) {
893                 struct rq *rq = task_rq(p);
894                 spin_lock(&rq->lock);
895                 if (likely(rq == task_rq(p)))
896                         return rq;
897                 spin_unlock(&rq->lock);
898         }
899 }
900
901 /*
902  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
903  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
904  * explicitly disabling preemption.
905  */
906 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
907         __acquires(rq->lock)
908 {
909         struct rq *rq;
910
911         for (;;) {
912                 local_irq_save(*flags);
913                 rq = task_rq(p);
914                 spin_lock(&rq->lock);
915                 if (likely(rq == task_rq(p)))
916                         return rq;
917                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
918         }
919 }
920
921 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
922         __releases(rq->lock)
923 {
924         spin_unlock(&rq->lock);
925 }
926
927 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
928         __releases(rq->lock)
929 {
930         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
931 }
932
933 /*
934  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
935  */
936 static struct rq *this_rq_lock(void)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         local_irq_disable();
942         rq = this_rq();
943         spin_lock(&rq->lock);
944
945         return rq;
946 }
947
948 /*
949  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
950  */
951 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
952 {
953         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
954
955         spin_lock(&rq->lock);
956         __update_rq_clock(rq);
957         spin_unlock(&rq->lock);
958         rq->clock_deep_idle_events++;
959 }
960 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
961
962 /*
963  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
964  */
965 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
966 {
967         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
968         u64 now = sched_clock();
969
970         rq->idle_clock += delta_ns;
971         /*
972          * Override the previous timestamp and ignore all
973          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
974          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
975          * rq clock:
976          */
977         spin_lock(&rq->lock);
978         rq->prev_clock_raw = now;
979         rq->clock += delta_ns;
980         spin_unlock(&rq->lock);
981         touch_softlockup_watchdog();
982 }
983 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
984
985 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
986
987 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
988 {
989         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
990 }
991
992 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
993 /*
994  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
995  *
996  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
997  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
998  * reschedule event.
999  *
1000  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1001  * rq->lock.
1002  */
1003 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1004 {
1005         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1006 }
1007
1008 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1009 {
1010         unsigned long flags;
1011
1012         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1013         resched_task(rq->curr);
1014         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1015 }
1016
1017 enum {
1018         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1019         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1020 };
1021
1022 /*
1023  * Use hrtick when:
1024  *  - enabled by features
1025  *  - hrtimer is actually high res
1026  */
1027 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1028 {
1029         if (!sched_feat(HRTICK))
1030                 return 0;
1031         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Called to set the hrtick timer state.
1036  *
1037  * called with rq->lock held and irqs disabled
1038  */
1039 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1040 {
1041         assert_spin_locked(&rq->lock);
1042
1043         /*
1044          * preempt at: now + delay
1045          */
1046         rq->hrtick_expire =
1047                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1048         /*
1049          * indicate we need to program the timer
1050          */
1051         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1052         if (reset)
1053                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1054
1055         /*
1056          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1057          * forced reschedule.
1058          */
1059         if (reset)
1060                 resched_hrt(rq->curr);
1061 }
1062
1063 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1064 {
1065         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1066                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Update the timer from the possible pending state.
1071  */
1072 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1073 {
1074         ktime_t time;
1075         int set, reset;
1076         unsigned long flags;
1077
1078         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1079
1080         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1081         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1082         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1083         time = rq->hrtick_expire;
1084         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1085         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1086
1087         if (set) {
1088                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1089                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1090                         resched_rq(rq);
1091         } else
1092                 hrtick_clear(rq);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * High-resolution timer tick.
1097  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1098  */
1099 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1100 {
1101         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1102
1103         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1104
1105         spin_lock(&rq->lock);
1106         __update_rq_clock(rq);
1107         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1108         spin_unlock(&rq->lock);
1109
1110         return HRTIMER_NORESTART;
1111 }
1112
1113 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1114 {
1115         rq->hrtick_flags = 0;
1116         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1117         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1118         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1119 }
1120
1121 void hrtick_resched(void)
1122 {
1123         struct rq *rq;
1124         unsigned long flags;
1125
1126         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1127                 return;
1128
1129         local_irq_save(flags);
1130         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1131         hrtick_set(rq);
1132         local_irq_restore(flags);
1133 }
1134 #else
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 void hrtick_resched(void)
1148 {
1149 }
1150 #endif
1151
1152 /*
1153  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1154  *
1155  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1156  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1157  * the target CPU.
1158  */
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160
1161 #ifndef tsk_is_polling
1162 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1163 #endif
1164
1165 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1166 {
1167         int cpu;
1168
1169         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1170
1171         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1172                 return;
1173
1174         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1175
1176         cpu = task_cpu(p);
1177         if (cpu == smp_processor_id())
1178                 return;
1179
1180         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1181         smp_mb();
1182         if (!tsk_is_polling(p))
1183                 smp_send_reschedule(cpu);
1184 }
1185
1186 static void resched_cpu(int cpu)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189         unsigned long flags;
1190
1191         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1192                 return;
1193         resched_task(cpu_curr(cpu));
1194         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1198 /*
1199  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1200  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1201  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1202  * idle system the next event might even be infinite time into the
1203  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1204  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1205  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1206  * wheel for the next timer event.
1207  */
1208 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1209 {
1210         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1211
1212         if (cpu == smp_processor_id())
1213                 return;
1214
1215         /*
1216          * This is safe, as this function is called with the timer
1217          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1218          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1219          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1220          * timer into account automatically.
1221          */
1222         if (rq->curr != rq->idle)
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1227          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1228          * idle task through an additional NOOP schedule()
1229          */
1230         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1231
1232         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1233         smp_mb();
1234         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1235                 smp_send_reschedule(cpu);
1236 }
1237 #endif
1238
1239 #else
1240 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1241 {
1242         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1243         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1244 }
1245 #endif
1246
1247 #if BITS_PER_LONG == 32
1248 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1249 #else
1250 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1251 #endif
1252
1253 #define WMULT_SHIFT     32
1254
1255 /*
1256  * Shift right and round:
1257  */
1258 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1259
1260 static unsigned long
1261 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1262                 struct load_weight *lw)
1263 {
1264         u64 tmp;
1265
1266         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1267                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1268
1269         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1270         /*
1271          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1272          */
1273         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1274                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1275                         WMULT_SHIFT/2);
1276         else
1277                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1278
1279         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1280 }
1281
1282 static inline unsigned long
1283 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1284 {
1285         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1289 {
1290         lw->weight += inc;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1295 {
1296         lw->weight -= dec;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1302  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1303  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1304  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1305  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1306  * slice expiry etc.
1307  */
1308
1309 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1310 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1311
1312 /*
1313  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1314  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1315  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1316  * that remained on nice 0.
1317  *
1318  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1319  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1320  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1321  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1322  * the relative distance between them is ~25%.)
1323  */
1324 static const int prio_to_weight[40] = {
1325  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1326  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1327  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1328  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1329  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1330  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1331  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1332  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1333 };
1334
1335 /*
1336  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1337  *
1338  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1339  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1340  * into multiplications:
1341  */
1342 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1343  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1344  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1345  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1346  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1347  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1348  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1349  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1350  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1351 };
1352
1353 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1354
1355 /*
1356  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1357  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1358  * structures to the load-balancing proper:
1359  */
1360 struct rq_iterator {
1361         void *arg;
1362         struct task_struct *(*start)(void *);
1363         struct task_struct *(*next)(void *);
1364 };
1365
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367 static unsigned long
1368 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1370               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1371               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1372
1373 static int
1374 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1376                    struct rq_iterator *iterator);
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1380 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1381 #else
1382 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1383 #endif
1384
1385 #ifdef CONFIG_SMP
1386 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1387 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1388 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1389 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1390 #endif /* CONFIG_SMP */
1391
1392 #include "sched_stats.h"
1393 #include "sched_idletask.c"
1394 #include "sched_fair.c"
1395 #include "sched_rt.c"
1396 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1397 # include "sched_debug.c"
1398 #endif
1399
1400 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1401
1402 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1410 }
1411
1412 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1413 {
1414         rq->nr_running++;
1415         inc_load(rq, p);
1416 }
1417
1418 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1419 {
1420         rq->nr_running--;
1421         dec_load(rq, p);
1422 }
1423
1424 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1425 {
1426         if (task_has_rt_policy(p)) {
1427                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1428                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1429                 return;
1430         }
1431
1432         /*
1433          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1434          */
1435         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1436                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1437                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1438                 return;
1439         }
1440
1441         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1442         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1443 }
1444
1445 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1446 {
1447         sched_info_queued(p);
1448         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1449         p->se.on_rq = 1;
1450 }
1451
1452 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1453 {
1454         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1455         p->se.on_rq = 0;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1460  */
1461 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1462 {
1463         return p->static_prio;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1468  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1469  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1470  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1471  * estimator recalculates.
1472  */
1473 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1474 {
1475         int prio;
1476
1477         if (task_has_rt_policy(p))
1478                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1479         else
1480                 prio = __normal_prio(p);
1481         return prio;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1486  * taken into account by the scheduler. This value might
1487  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1488  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1489  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1490  */
1491 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1492 {
1493         p->normal_prio = normal_prio(p);
1494         /*
1495          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1496          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1497          * to the normal priority:
1498          */
1499         if (!rt_prio(p->prio))
1500                 return p->normal_prio;
1501         return p->prio;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * activate_task - move a task to the runqueue.
1506  */
1507 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1508 {
1509         if (task_contributes_to_load(p))
1510                 rq->nr_uninterruptible--;
1511
1512         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1513         inc_nr_running(p, rq);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1518  */
1519 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1520 {
1521         if (task_contributes_to_load(p))
1522                 rq->nr_uninterruptible++;
1523
1524         dequeue_task(rq, p, sleep);
1525         dec_nr_running(p, rq);
1526 }
1527
1528 /**
1529  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1530  * @p: the task in question.
1531  */
1532 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1533 {
1534         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1535 }
1536
1537 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1538 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1539 {
1540         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1541 }
1542
1543 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1544 {
1545         set_task_rq(p, cpu);
1546 #ifdef CONFIG_SMP
1547         /*
1548          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1549          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1550          * per-task data have been completed by this moment.
1551          */
1552         smp_wmb();
1553         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1554 #endif
1555 }
1556
1557 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1558                                        const struct sched_class *prev_class,
1559                                        int oldprio, int running)
1560 {
1561         if (prev_class != p->sched_class) {
1562                 if (prev_class->switched_from)
1563                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1564                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1565         } else
1566                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_SMP
1570
1571 /*
1572  * Is this task likely cache-hot:
1573  */
1574 static int
1575 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1576 {
1577         s64 delta;
1578
1579         /*
1580          * Buddy candidates are cache hot:
1581          */
1582         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1583                 return 1;
1584
1585         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1586                 return 0;
1587
1588         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1589                 return 1;
1590         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1591                 return 0;
1592
1593         delta = now - p->se.exec_start;
1594
1595         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1596 }
1597
1598
1599 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1600 {
1601         int old_cpu = task_cpu(p);
1602         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1603         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1604                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1605         u64 clock_offset;
1606
1607         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1608
1609 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1610         if (p->se.wait_start)
1611                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1612         if (p->se.sleep_start)
1613                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1614         if (p->se.block_start)
1615                 p->se.block_start -= clock_offset;
1616         if (old_cpu != new_cpu) {
1617                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1618                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1619                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1620         }
1621 #endif
1622         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1623                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1624
1625         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1626 }
1627
1628 struct migration_req {
1629         struct list_head list;
1630
1631         struct task_struct *task;
1632         int dest_cpu;
1633
1634         struct completion done;
1635 };
1636
1637 /*
1638  * The task's runqueue lock must be held.
1639  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1640  */
1641 static int
1642 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1643 {
1644         struct rq *rq = task_rq(p);
1645
1646         /*
1647          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1648          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1649          */
1650         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1651                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1652                 return 0;
1653         }
1654
1655         init_completion(&req->done);
1656         req->task = p;
1657         req->dest_cpu = dest_cpu;
1658         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1659
1660         return 1;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1665  *
1666  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1667  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1668  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1669  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1670  * waiting to become inactive.
1671  */
1672 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         int running, on_rq;
1676         struct rq *rq;
1677
1678         for (;;) {
1679                 /*
1680                  * We do the initial early heuristics without holding
1681                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1682                  * the runqueue lock when things look like they will
1683                  * work out!
1684                  */
1685                 rq = task_rq(p);
1686
1687                 /*
1688                  * If the task is actively running on another CPU
1689                  * still, just relax and busy-wait without holding
1690                  * any locks.
1691                  *
1692                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1693                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1694                  * But we don't care, since "task_running()" will
1695                  * return false if the runqueue has changed and p
1696                  * is actually now running somewhere else!
1697                  */
1698                 while (task_running(rq, p))
1699                         cpu_relax();
1700
1701                 /*
1702                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1703                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1704                  * just go back and repeat.
1705                  */
1706                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1707                 running = task_running(rq, p);
1708                 on_rq = p->se.on_rq;
1709                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1710
1711                 /*
1712                  * Was it really running after all now that we
1713                  * checked with the proper locks actually held?
1714                  *
1715                  * Oops. Go back and try again..
1716                  */
1717                 if (unlikely(running)) {
1718                         cpu_relax();
1719                         continue;
1720                 }
1721
1722                 /*
1723                  * It's not enough that it's not actively running,
1724                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1725                  * preempted!
1726                  *
1727                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1728                  * running right now), it's preempted, and we should
1729                  * yield - it could be a while.
1730                  */
1731                 if (unlikely(on_rq)) {
1732                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1733                         continue;
1734                 }
1735
1736                 /*
1737                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1738                  * runnable, which means that it will never become
1739                  * running in the future either. We're all done!
1740                  */
1741                 break;
1742         }
1743 }
1744
1745 /***
1746  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1747  * @p: the to-be-kicked thread
1748  *
1749  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1750  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1751  *
1752  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1753  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1754  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1755  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1756  * achieved as well.
1757  */
1758 void kick_process(struct task_struct *p)
1759 {
1760         int cpu;
1761
1762         preempt_disable();
1763         cpu = task_cpu(p);
1764         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1765                 smp_send_reschedule(cpu);
1766         preempt_enable();
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1771  * according to the scheduling class and "nice" value.
1772  *
1773  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1774  * balance conservatively.
1775  */
1776 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1777 {
1778         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1779         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1780
1781         if (type == 0)
1782                 return total;
1783
1784         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1789  * according to the scheduling class and "nice" value.
1790  */
1791 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1792 {
1793         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1794         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1795
1796         if (type == 0)
1797                 return total;
1798
1799         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1804  */
1805 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1806 {
1807         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1808         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1809         unsigned long n = rq->nr_running;
1810
1811         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1816  * domain.
1817  */
1818 static struct sched_group *
1819 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1820 {
1821         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1822         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1823         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1824         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1825
1826         do {
1827                 unsigned long load, avg_load;
1828                 int local_group;
1829                 int i;
1830
1831                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1832                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1833                         continue;
1834
1835                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1836
1837                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1838                 avg_load = 0;
1839
1840                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1841                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1842                         if (local_group)
1843                                 load = source_load(i, load_idx);
1844                         else
1845                                 load = target_load(i, load_idx);
1846
1847                         avg_load += load;
1848                 }
1849
1850                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1851                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1852                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1853
1854                 if (local_group) {
1855                         this_load = avg_load;
1856                         this = group;
1857                 } else if (avg_load < min_load) {
1858                         min_load = avg_load;
1859                         idlest = group;
1860                 }
1861         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1862
1863         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1864                 return NULL;
1865         return idlest;
1866 }
1867
1868 /*
1869  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1870  */
1871 static int
1872 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1873 {
1874         cpumask_t tmp;
1875         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1876         int idlest = -1;
1877         int i;
1878
1879         /* Traverse only the allowed CPUs */
1880         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1881
1882         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1883                 load = weighted_cpuload(i);
1884
1885                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1886                         min_load = load;
1887                         idlest = i;
1888                 }
1889         }
1890
1891         return idlest;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1896  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1897  * SD_BALANCE_EXEC.
1898  *
1899  * Balance, ie. select the least loaded group.
1900  *
1901  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1902  *
1903  * preempt must be disabled.
1904  */
1905 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1906 {
1907         struct task_struct *t = current;
1908         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1909
1910         for_each_domain(cpu, tmp) {
1911                 /*
1912                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1913                  */
1914                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1915                         break;
1916                 if (tmp->flags & flag)
1917                         sd = tmp;
1918         }
1919
1920         while (sd) {
1921                 cpumask_t span;
1922                 struct sched_group *group;
1923                 int new_cpu, weight;
1924
1925                 if (!(sd->flags & flag)) {
1926                         sd = sd->child;
1927                         continue;
1928                 }
1929
1930                 span = sd->span;
1931                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1932                 if (!group) {
1933                         sd = sd->child;
1934                         continue;
1935                 }
1936
1937                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1938                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1939                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1940                         sd = sd->child;
1941                         continue;
1942                 }
1943
1944                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1945                 cpu = new_cpu;
1946                 sd = NULL;
1947                 weight = cpus_weight(span);
1948                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1949                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1950                                 break;
1951                         if (tmp->flags & flag)
1952                                 sd = tmp;
1953                 }
1954                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1955         }
1956
1957         return cpu;
1958 }
1959
1960 #endif /* CONFIG_SMP */
1961
1962 /***
1963  * try_to_wake_up - wake up a thread
1964  * @p: the to-be-woken-up thread
1965  * @state: the mask of task states that can be woken
1966  * @sync: do a synchronous wakeup?
1967  *
1968  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1969  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1970  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1971  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1972  * runnable without the overhead of this.
1973  *
1974  * returns failure only if the task is already active.
1975  */
1976 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1977 {
1978         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1979         unsigned long flags;
1980         long old_state;
1981         struct rq *rq;
1982
1983         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
1984                 sync = 0;
1985
1986         smp_wmb();
1987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1988         old_state = p->state;
1989         if (!(old_state & state))
1990                 goto out;
1991
1992         if (p->se.on_rq)
1993                 goto out_running;
1994
1995         cpu = task_cpu(p);
1996         orig_cpu = cpu;
1997         this_cpu = smp_processor_id();
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2001                 goto out_activate;
2002
2003         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2004         if (cpu != orig_cpu) {
2005                 set_task_cpu(p, cpu);
2006                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2007                 /* might preempt at this point */
2008                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2009                 old_state = p->state;
2010                 if (!(old_state & state))
2011                         goto out;
2012                 if (p->se.on_rq)
2013                         goto out_running;
2014
2015                 this_cpu = smp_processor_id();
2016                 cpu = task_cpu(p);
2017         }
2018
2019 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2020         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2021         if (cpu == this_cpu)
2022                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2023         else {
2024                 struct sched_domain *sd;
2025                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2026                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2027                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2028                                 break;
2029                         }
2030                 }
2031         }
2032 #endif
2033
2034 out_activate:
2035 #endif /* CONFIG_SMP */
2036         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2037         if (sync)
2038                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2039         if (orig_cpu != cpu)
2040                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2041         if (cpu == this_cpu)
2042                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2043         else
2044                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2045         update_rq_clock(rq);
2046         activate_task(rq, p, 1);
2047         success = 1;
2048
2049 out_running:
2050         check_preempt_curr(rq, p);
2051
2052         p->state = TASK_RUNNING;
2053 #ifdef CONFIG_SMP
2054         if (p->sched_class->task_wake_up)
2055                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2056 #endif
2057 out:
2058         task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060         return success;
2061 }
2062
2063 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2064 {
2065         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2066 }
2067 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2068
2069 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2070 {
2071         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2076  * p is forked by current.
2077  *
2078  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2079  */
2080 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2081 {
2082         p->se.exec_start                = 0;
2083         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2084         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2085         p->se.last_wakeup               = 0;
2086         p->se.avg_overlap               = 0;
2087
2088 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2089         p->se.wait_start                = 0;
2090         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2091         p->se.sleep_start               = 0;
2092         p->se.block_start               = 0;
2093         p->se.sleep_max                 = 0;
2094         p->se.block_max                 = 0;
2095         p->se.exec_max                  = 0;
2096         p->se.slice_max                 = 0;
2097         p->se.wait_max                  = 0;
2098 #endif
2099
2100         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2101         p->se.on_rq = 0;
2102
2103 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2104         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2105 #endif
2106
2107         /*
2108          * We mark the process as running here, but have not actually
2109          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2110          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2111          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2112          */
2113         p->state = TASK_RUNNING;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * fork()/clone()-time setup:
2118  */
2119 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2120 {
2121         int cpu = get_cpu();
2122
2123         __sched_fork(p);
2124
2125 #ifdef CONFIG_SMP
2126         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2127 #endif
2128         set_task_cpu(p, cpu);
2129
2130         /*
2131          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2132          */
2133         p->prio = current->normal_prio;
2134         if (!rt_prio(p->prio))
2135                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2136
2137 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2138         if (likely(sched_info_on()))
2139                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2140 #endif
2141 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2142         p->oncpu = 0;
2143 #endif
2144 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2145         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2146         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2147 #endif
2148         put_cpu();
2149 }
2150
2151 /*
2152  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2153  *
2154  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2155  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2156  * on the runqueue and wakes it.
2157  */
2158 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2159 {
2160         unsigned long flags;
2161         struct rq *rq;
2162
2163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2164         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2165         update_rq_clock(rq);
2166
2167         p->prio = effective_prio(p);
2168
2169         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2170                 activate_task(rq, p, 0);
2171         } else {
2172                 /*
2173                  * Let the scheduling class do new task startup
2174                  * management (if any):
2175                  */
2176                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2177                 inc_nr_running(p, rq);
2178         }
2179         check_preempt_curr(rq, p);
2180 #ifdef CONFIG_SMP
2181         if (p->sched_class->task_wake_up)
2182                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2183 #endif
2184         task_rq_unlock(rq, &flags);
2185 }
2186
2187 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2188
2189 /**
2190  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2191  * @notifier: notifier struct to register
2192  */
2193 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2194 {
2195         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2196 }
2197 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2198
2199 /**
2200  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2201  * @notifier: notifier struct to unregister
2202  *
2203  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2204  */
2205 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2206 {
2207         hlist_del(&notifier->link);
2208 }
2209 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2210
2211 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2212 {
2213         struct preempt_notifier *notifier;
2214         struct hlist_node *node;
2215
2216         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2217                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2218 }
2219
2220 static void
2221 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2222                                  struct task_struct *next)
2223 {
2224         struct preempt_notifier *notifier;
2225         struct hlist_node *node;
2226
2227         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2228                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2229 }
2230
2231 #else
2232
2233 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2234 {
2235 }
2236
2237 static void
2238 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2239                                  struct task_struct *next)
2240 {
2241 }
2242
2243 #endif
2244
2245 /**
2246  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2247  * @rq: the runqueue preparing to switch
2248  * @prev: the current task that is being switched out
2249  * @next: the task we are going to switch to.
2250  *
2251  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2252  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2253  * switch.
2254  *
2255  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2256  * hooks.
2257  */
2258 static inline void
2259 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2260                     struct task_struct *next)
2261 {
2262         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2263         prepare_lock_switch(rq, next);
2264         prepare_arch_switch(next);
2265 }
2266
2267 /**
2268  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2269  * @rq: runqueue associated with task-switch
2270  * @prev: the thread we just switched away from.
2271  *
2272  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2273  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2274  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2275  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2276  *
2277  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2278  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2279  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2280  * details.)
2281  */
2282 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2283         __releases(rq->lock)
2284 {
2285         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2286         long prev_state;
2287
2288         rq->prev_mm = NULL;
2289
2290         /*
2291          * A task struct has one reference for the use as "current".
2292          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2293          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2294          * the scheduled task must drop that reference.
2295          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2296          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2297          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2298          * be dropped twice.
2299          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2300          */
2301         prev_state = prev->state;
2302         finish_arch_switch(prev);
2303         finish_lock_switch(rq, prev);
2304 #ifdef CONFIG_SMP
2305         if (current->sched_class->post_schedule)
2306                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2307 #endif
2308
2309         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2310         if (mm)
2311                 mmdrop(mm);
2312         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2313                 /*
2314                  * Remove function-return probe instances associated with this
2315                  * task and put them back on the free list.
2316                  */
2317                 kprobe_flush_task(prev);
2318                 put_task_struct(prev);
2319         }
2320 }
2321
2322 /**
2323  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2324  * @prev: the thread we just switched away from.
2325  */
2326 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2327         __releases(rq->lock)
2328 {
2329         struct rq *rq = this_rq();
2330
2331         finish_task_switch(rq, prev);
2332 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2333         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2334         preempt_enable();
2335 #endif
2336         if (current->set_child_tid)
2337                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * context_switch - switch to the new MM and the new
2342  * thread's register state.
2343  */
2344 static inline void
2345 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2346                struct task_struct *next)
2347 {
2348         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2349
2350         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2351         mm = next->mm;
2352         oldmm = prev->active_mm;
2353         /*
2354          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2355          * combine the page table reload and the switch backend into
2356          * one hypercall.
2357          */
2358         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2359
2360         if (unlikely(!mm)) {
2361                 next->active_mm = oldmm;
2362                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2363                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2364         } else
2365                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2366
2367         if (unlikely(!prev->mm)) {
2368                 prev->active_mm = NULL;
2369                 rq->prev_mm = oldmm;
2370         }
2371         /*
2372          * Since the runqueue lock will be released by the next
2373          * task (which is an invalid locking op but in the case
2374          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2375          * do an early lockdep release here:
2376          */
2377 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2378         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2379 #endif
2380
2381         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2382         switch_to(prev, next, prev);
2383
2384         barrier();
2385         /*
2386          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2387          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2388          * frame will be invalid.
2389          */
2390         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2395  *
2396  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2397  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2398  * number of context switches performed since bootup.
2399  */
2400 unsigned long nr_running(void)
2401 {
2402         unsigned long i, sum = 0;
2403
2404         for_each_online_cpu(i)
2405                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2406
2407         return sum;
2408 }
2409
2410 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2411 {
2412         unsigned long i, sum = 0;
2413
2414         for_each_possible_cpu(i)
2415                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2416
2417         /*
2418          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2419          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2420          */
2421         if (unlikely((long)sum < 0))
2422                 sum = 0;
2423
2424         return sum;
2425 }
2426
2427 unsigned long long nr_context_switches(void)
2428 {
2429         int i;
2430         unsigned long long sum = 0;
2431
2432         for_each_possible_cpu(i)
2433                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2434
2435         return sum;
2436 }
2437
2438 unsigned long nr_iowait(void)
2439 {
2440         unsigned long i, sum = 0;
2441
2442         for_each_possible_cpu(i)
2443                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2444
2445         return sum;
2446 }
2447
2448 unsigned long nr_active(void)
2449 {
2450         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2451
2452         for_each_online_cpu(i) {
2453                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2454                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2455         }
2456
2457         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2458                 uninterruptible = 0;
2459
2460         return running + uninterruptible;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2465  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2466  */
2467 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2468 {
2469         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2470         int i, scale;
2471
2472         this_rq->nr_load_updates++;
2473
2474         /* Update our load: */
2475         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 new_load = this_load;
2482                 /*
2483                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2484                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2485                  * example.
2486                  */
2487                 if (new_load > old_load)
2488                         new_load += scale-1;
2489                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2490         }
2491 }
2492
2493 #ifdef CONFIG_SMP
2494
2495 /*
2496  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2497  *
2498  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2499  * you need to do so manually before calling.
2500  */
2501 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2502         __acquires(rq1->lock)
2503         __acquires(rq2->lock)
2504 {
2505         BUG_ON(!irqs_disabled());
2506         if (rq1 == rq2) {
2507                 spin_lock(&rq1->lock);
2508                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2509         } else {
2510                 if (rq1 < rq2) {
2511                         spin_lock(&rq1->lock);
2512                         spin_lock(&rq2->lock);
2513                 } else {
2514                         spin_lock(&rq2->lock);
2515                         spin_lock(&rq1->lock);
2516                 }
2517         }
2518         update_rq_clock(rq1);
2519         update_rq_clock(rq2);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2524  *
2525  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2526  * you need to do so manually after calling.
2527  */
2528 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2529         __releases(rq1->lock)
2530         __releases(rq2->lock)
2531 {
2532         spin_unlock(&rq1->lock);
2533         if (rq1 != rq2)
2534                 spin_unlock(&rq2->lock);
2535         else
2536                 __release(rq2->lock);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2541  */
2542 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2543         __releases(this_rq->lock)
2544         __acquires(busiest->lock)
2545         __acquires(this_rq->lock)
2546 {
2547         int ret = 0;
2548
2549         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2550                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2551                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2552                 BUG_ON(1);
2553         }
2554         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2555                 if (busiest < this_rq) {
2556                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2557                         spin_lock(&busiest->lock);
2558                         spin_lock(&this_rq->lock);
2559                         ret = 1;
2560                 } else
2561                         spin_lock(&busiest->lock);
2562         }
2563         return ret;
2564 }
2565
2566 /*
2567  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2568  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2569  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2570  * the cpu_allowed mask is restored.
2571  */
2572 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2573 {
2574         struct migration_req req;
2575         unsigned long flags;
2576         struct rq *rq;
2577
2578         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2579         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2580             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2581                 goto out;
2582
2583         /* force the process onto the specified CPU */
2584         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2585                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2586                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2587
2588                 get_task_struct(mt);
2589                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2590                 wake_up_process(mt);
2591                 put_task_struct(mt);
2592                 wait_for_completion(&req.done);
2593
2594                 return;
2595         }
2596 out:
2597         task_rq_unlock(rq, &flags);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2602  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2603  */
2604 void sched_exec(void)
2605 {
2606         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2607         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2608         put_cpu();
2609         if (new_cpu != this_cpu)
2610                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2611 }
2612
2613 /*
2614  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2615  * Both runqueues must be locked.
2616  */
2617 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2618                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2619 {
2620         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2621         set_task_cpu(p, this_cpu);
2622         activate_task(this_rq, p, 0);
2623         /*
2624          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2625          * to be always true for them.
2626          */
2627         check_preempt_curr(this_rq, p);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2632  */
2633 static
2634 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2635                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2636                      int *all_pinned)
2637 {
2638         /*
2639          * We do not migrate tasks that are:
2640          * 1) running (obviously), or
2641          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2642          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2643          */
2644         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2645                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2646                 return 0;
2647         }
2648         *all_pinned = 0;
2649
2650         if (task_running(rq, p)) {
2651                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2652                 return 0;
2653         }
2654
2655         /*
2656          * Aggressive migration if:
2657          * 1) task is cache cold, or
2658          * 2) too many balance attempts have failed.
2659          */
2660
2661         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2662                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2663 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2664                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2665                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2666                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2667                 }
2668 #endif
2669                 return 1;
2670         }
2671
2672         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2673                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2674                 return 0;
2675         }
2676         return 1;
2677 }
2678
2679 static unsigned long
2680 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2681               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2682               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2683               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2684 {
2685         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2686         struct task_struct *p;
2687         long rem_load_move = max_load_move;
2688
2689         if (max_load_move == 0)
2690                 goto out;
2691
2692         pinned = 1;
2693
2694         /*
2695          * Start the load-balancing iterator:
2696          */
2697         p = iterator->start(iterator->arg);
2698 next:
2699         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2700                 goto out;
2701         /*
2702          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2703          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2704          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2705          */
2706         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2707                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2708         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2709             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2710                 p = iterator->next(iterator->arg);
2711                 goto next;
2712         }
2713
2714         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2715         pulled++;
2716         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2717
2718         /*
2719          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2720          */
2721         if (rem_load_move > 0) {
2722                 if (p->prio < *this_best_prio)
2723                         *this_best_prio = p->prio;
2724                 p = iterator->next(iterator->arg);
2725                 goto next;
2726         }
2727 out:
2728         /*
2729          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2730          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2731          * inside pull_task().
2732          */
2733         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2734
2735         if (all_pinned)
2736                 *all_pinned = pinned;
2737
2738         return max_load_move - rem_load_move;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2743  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2744  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2745  *
2746  * Called with both runqueues locked.
2747  */
2748 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2749                       unsigned long max_load_move,
2750                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2751                       int *all_pinned)
2752 {
2753         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2754         unsigned long total_load_moved = 0;
2755         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2756
2757         do {
2758                 total_load_moved +=
2759                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2760                                 max_load_move - total_load_moved,
2761                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2762                 class = class->next;
2763         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2764
2765         return total_load_moved > 0;
2766 }
2767
2768 static int
2769 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2770                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2771                    struct rq_iterator *iterator)
2772 {
2773         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2774         int pinned = 0;
2775
2776         while (p) {
2777                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2778                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2779                         /*
2780                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2781                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2782                          * stats here rather than inside pull_task().
2783                          */
2784                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2785
2786                         return 1;
2787                 }
2788                 p = iterator->next(iterator->arg);
2789         }
2790
2791         return 0;
2792 }
2793
2794 /*
2795  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2796  * part of active balancing operations within "domain".
2797  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2798  *
2799  * Called with both runqueues locked.
2800  */
2801 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2802                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2803 {
2804         const struct sched_class *class;
2805
2806         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2807                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2808                         return 1;
2809
2810         return 0;
2811 }
2812
2813 /*
2814  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2815  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2816  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2817  */
2818 static struct sched_group *
2819 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2820                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2821                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2822 {
2823         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2824         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2825         unsigned long max_pull;
2826         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2827         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2828         int load_idx, group_imb = 0;
2829 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2830         int power_savings_balance = 1;
2831         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2832         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2833         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2834 #endif
2835
2836         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2837         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2838         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2839         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2840                 load_idx = sd->busy_idx;
2841         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2842                 load_idx = sd->newidle_idx;
2843         else
2844                 load_idx = sd->idle_idx;
2845
2846         do {
2847                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2848                 int local_group;
2849                 int i;
2850                 int __group_imb = 0;
2851                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2852                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2853
2854                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2855
2856                 if (local_group)
2857                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2858
2859                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2860                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2861                 max_cpu_load = 0;
2862                 min_cpu_load = ~0UL;
2863
2864                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2865                         struct rq *rq;
2866
2867                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2868                                 continue;
2869
2870                         rq = cpu_rq(i);
2871
2872                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2873                                 *sd_idle = 0;
2874
2875                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2876                         if (local_group) {
2877                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2878                                         first_idle_cpu = 1;
2879                                         balance_cpu = i;
2880                                 }
2881
2882                                 load = target_load(i, load_idx);
2883                         } else {
2884                                 load = source_load(i, load_idx);
2885                                 if (load > max_cpu_load)
2886                                         max_cpu_load = load;
2887                                 if (min_cpu_load > load)
2888                                         min_cpu_load = load;
2889                         }
2890
2891                         avg_load += load;
2892                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2893                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2894                 }
2895
2896                 /*
2897                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2898                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2899                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2900                  * to do the newly idle load balance.
2901                  */
2902                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2903                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2904                         *balance = 0;
2905                         goto ret;
2906                 }
2907
2908                 total_load += avg_load;
2909                 total_pwr += group->__cpu_power;
2910
2911                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2912                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2913                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2914
2915                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2916                         __group_imb = 1;
2917
2918                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2919
2920                 if (local_group) {
2921                         this_load = avg_load;
2922                         this = group;
2923                         this_nr_running = sum_nr_running;
2924                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2925                 } else if (avg_load > max_load &&
2926                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2927                         max_load = avg_load;
2928                         busiest = group;
2929                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2930                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2931                         group_imb = __group_imb;
2932                 }
2933
2934 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2935                 /*
2936                  * Busy processors will not participate in power savings
2937                  * balance.
2938                  */
2939                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2940                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2941                         goto group_next;
2942
2943                 /*
2944                  * If the local group is idle or completely loaded
2945                  * no need to do power savings balance at this domain
2946                  */
2947                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2948                                     !this_nr_running))
2949                         power_savings_balance = 0;
2950
2951                 /*
2952                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2953                  * don't include that group in power savings calculations
2954                  */
2955                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2956                     || !sum_nr_running)
2957                         goto group_next;
2958
2959                 /*
2960                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2961                  * This is the group from where we need to pick up the load
2962                  * for saving power
2963                  */
2964                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2965                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2966                      first_cpu(group->cpumask) <
2967                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2968                         group_min = group;
2969                         min_nr_running = sum_nr_running;
2970                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2971                                                 sum_nr_running;
2972                 }
2973
2974                 /*
2975                  * Calculate the group which is almost near its
2976                  * capacity but still has some space to pick up some load
2977                  * from other group and save more power
2978                  */
2979                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2980                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2981                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2982                              first_cpu(group->cpumask) >
2983                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2984                                 group_leader = group;
2985                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2986                         }
2987                 }
2988 group_next:
2989 #endif
2990                 group = group->next;
2991         } while (group != sd->groups);
2992
2993         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2994                 goto out_balanced;
2995
2996         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2997
2998         if (this_load >= avg_load ||
2999                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3000                 goto out_balanced;
3001
3002         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3003         if (group_imb)
3004                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3005
3006         /*
3007          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3008          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3009          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3010          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3011          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3012          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3013          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3014          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3015          * appear as very large values with unsigned longs.
3016          */
3017         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3018                 goto out_balanced;
3019
3020         /*
3021          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3022          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3023          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3024          */
3025         if (max_load < avg_load) {
3026                 *imbalance = 0;
3027                 goto small_imbalance;
3028         }
3029
3030         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3031         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3032
3033         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3034         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3035                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3036                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3037
3038         /*
3039          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3040          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3041          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3042          * moved
3043          */
3044         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3045                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3046                 unsigned int imbn;
3047
3048 small_imbalance:
3049                 pwr_move = pwr_now = 0;
3050                 imbn = 2;
3051                 if (this_nr_running) {
3052                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3053                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3054                                 imbn = 1;
3055                 } else
3056                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3057
3058                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3059                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3060                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3061                         return busiest;
3062                 }
3063
3064                 /*
3065                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3066                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3067                  * moving them.
3068                  */
3069
3070                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3071                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3072                 pwr_now += this->__cpu_power *
3073                                 min(this_load_per_task, this_load);
3074                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3075
3076                 /* Amount of load we'd subtract */
3077                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3078                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3079                 if (max_load > tmp)
3080                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3081                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3082
3083                 /* Amount of load we'd add */
3084                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3085                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3086                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3087                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3088                 else
3089                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3090                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3091                 pwr_move += this->__cpu_power *
3092                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3093                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3094
3095                 /* Move if we gain throughput */
3096                 if (pwr_move > pwr_now)
3097                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3098         }
3099
3100         return busiest;
3101
3102 out_balanced:
3103 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3104         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3105                 goto ret;
3106
3107         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3108                 *imbalance = min_load_per_task;
3109                 return group_min;
3110         }
3111 #endif
3112 ret:
3113         *imbalance = 0;
3114         return NULL;
3115 }
3116
3117 /*
3118  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3119  */
3120 static struct rq *
3121 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3122                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
3123 {
3124         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3125         unsigned long max_load = 0;
3126         int i;
3127
3128         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3129                 unsigned long wl;
3130
3131                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3132                         continue;
3133
3134                 rq = cpu_rq(i);
3135                 wl = weighted_cpuload(i);
3136
3137                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3138                         continue;
3139
3140                 if (wl > max_load) {
3141                         max_load = wl;
3142                         busiest = rq;
3143                 }
3144         }
3145
3146         return busiest;
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3151  * so long as it is large enough.
3152  */
3153 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3154
3155 /*
3156  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3157  * tasks if there is an imbalance.
3158  */
3159 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3160                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3161                         int *balance)
3162 {
3163         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3164         struct sched_group *group;
3165         unsigned long imbalance;
3166         struct rq *busiest;
3167         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3168         unsigned long flags;
3169
3170         /*
3171          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3172          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3173          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3174          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3175          */
3176         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3177             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3178                 sd_idle = 1;
3179
3180         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3181
3182 redo:
3183         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3184                                    &cpus, balance);
3185
3186         if (*balance == 0)
3187                 goto out_balanced;
3188
3189         if (!group) {
3190                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3191                 goto out_balanced;
3192         }
3193
3194         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3195         if (!busiest) {
3196                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3197                 goto out_balanced;
3198         }
3199
3200         BUG_ON(busiest == this_rq);
3201
3202         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3203
3204         ld_moved = 0;
3205         if (busiest->nr_running > 1) {
3206                 /*
3207                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3208                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3209                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3210                  * correctly treated as an imbalance.
3211                  */
3212                 local_irq_save(flags);
3213                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3214                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3215                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3216                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3217                 local_irq_restore(flags);
3218
3219                 /*
3220                  * some other cpu did the load balance for us.
3221                  */
3222                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3223                         resched_cpu(this_cpu);
3224
3225                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3226                 if (unlikely(all_pinned)) {
3227                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3228                         if (!cpus_empty(cpus))
3229                                 goto redo;
3230                         goto out_balanced;
3231                 }
3232         }
3233
3234         if (!ld_moved) {
3235                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3236                 sd->nr_balance_failed++;
3237
3238                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3239
3240                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3241
3242                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3243                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3244                          */
3245                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3246                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3247                                 all_pinned = 1;
3248                                 goto out_one_pinned;
3249                         }
3250
3251                         if (!busiest->active_balance) {
3252                                 busiest->active_balance = 1;
3253                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3254                                 active_balance = 1;
3255                         }
3256                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3257                         if (active_balance)
3258                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3259
3260                         /*
3261                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3262                          * counter.
3263                          */
3264                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3265                 }
3266         } else
3267                 sd->nr_balance_failed = 0;
3268
3269         if (likely(!active_balance)) {
3270                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3271                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3272         } else {
3273                 /*
3274                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3275                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3276                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3277                  * move_tasks).
3278                  */
3279                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3280                         sd->balance_interval *= 2;
3281         }
3282
3283         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3284             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3285                 return -1;
3286         return ld_moved;
3287
3288 out_balanced:
3289         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3290
3291         sd->nr_balance_failed = 0;
3292
3293 out_one_pinned:
3294         /* tune up the balancing interval */
3295         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3296                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3297                 sd->balance_interval *= 2;
3298
3299         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3300             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3301                 return -1;
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3307  * tasks if there is an imbalance.
3308  *
3309  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3310  * this_rq is locked.
3311  */
3312 static int
3313 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3314 {
3315         struct sched_group *group;
3316         struct rq *busiest = NULL;
3317         unsigned long imbalance;
3318         int ld_moved = 0;
3319         int sd_idle = 0;
3320         int all_pinned = 0;
3321         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3322
3323         /*
3324          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3325          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3326          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3327          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3328          */
3329         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3330             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3331                 sd_idle = 1;
3332
3333         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3334 redo:
3335         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3336                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3337         if (!group) {
3338                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3339                 goto out_balanced;
3340         }
3341
3342         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3343                                 &cpus);
3344         if (!busiest) {
3345                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3346                 goto out_balanced;
3347         }
3348
3349         BUG_ON(busiest == this_rq);
3350
3351         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3352
3353         ld_moved = 0;
3354         if (busiest->nr_running > 1) {
3355                 /* Attempt to move tasks */
3356                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3357                 /* this_rq->clock is already updated */
3358                 update_rq_clock(busiest);
3359                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3360                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3361                                         &all_pinned);
3362                 spin_unlock(&busiest->lock);
3363
3364                 if (unlikely(all_pinned)) {
3365                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3366                         if (!cpus_empty(cpus))
3367                                 goto redo;
3368                 }
3369         }
3370
3371         if (!ld_moved) {
3372                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3373                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3374                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3375                         return -1;
3376         } else
3377                 sd->nr_balance_failed = 0;
3378
3379         return ld_moved;
3380
3381 out_balanced:
3382         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3383         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3384             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3385                 return -1;
3386         sd->nr_balance_failed = 0;
3387
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3393  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3394  */
3395 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3396 {
3397         struct sched_domain *sd;
3398         int pulled_task = -1;
3399         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3400
3401         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3402                 unsigned long interval;
3403
3404                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3405                         continue;
3406
3407                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3408                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3409                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3410                                                                 this_rq, sd);
3411
3412                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3413                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3414                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3415                 if (pulled_task)
3416                         break;
3417         }
3418         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3419                 /*
3420                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3421                  * a busy processor. So reset next_balance.
3422                  */
3423                 this_rq->next_balance = next_balance;
3424         }
3425 }
3426
3427 /*
3428  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3429  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3430  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3431  * logical imbalances.
3432  *
3433  * Called with busiest_rq locked.
3434  */
3435 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3436 {
3437         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3438         struct sched_domain *sd;
3439         struct rq *target_rq;
3440
3441         /* Is there any task to move? */
3442         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3443                 return;
3444
3445         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3446
3447         /*
3448          * This condition is "impossible", if it occurs
3449          * we need to fix it. Originally reported by
3450          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3451          */
3452         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3453
3454         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3455         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3456         update_rq_clock(busiest_rq);
3457         update_rq_clock(target_rq);
3458
3459         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3460         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3461                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3462                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3463                                 break;
3464         }
3465
3466         if (likely(sd)) {
3467                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3468
3469                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3470                                   sd, CPU_IDLE))
3471                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3472                 else
3473                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3474         }
3475         spin_unlock(&target_rq->lock);
3476 }
3477
3478 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3479 static struct {
3480         atomic_t load_balancer;
3481         cpumask_t cpu_mask;
3482 } nohz ____cacheline_aligned = {
3483         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3484         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3485 };
3486
3487 /*
3488  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3489  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3490  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3491  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3492  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3493  * arrives...
3494  *
3495  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3496  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3497  * nohz.cpu_mask..
3498  *
3499  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3500  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3501  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3502  * there is no need for ilb owner.
3503  *
3504  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3505  * next busy scheduler_tick()
3506  */
3507 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3508 {
3509         int cpu = smp_processor_id();
3510
3511         if (stop_tick) {
3512                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3513                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3514
3515                 /*
3516                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3517                  */
3518                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3519                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3520                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3521                                 BUG();
3522                         return 0;
3523                 }
3524
3525                 /* time for ilb owner also to sleep */
3526                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3527                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3528                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3529                         return 0;
3530                 }
3531
3532                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3533                         /* make me the ilb owner */
3534                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3535                                 return 1;
3536                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3537                         return 1;
3538         } else {
3539                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3540                         return 0;
3541
3542                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3543
3544                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3545                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3546                                 BUG();
3547         }
3548         return 0;
3549 }
3550 #endif
3551
3552 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3553
3554 /*
3555  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3556  * and initiates a balancing operation if so.
3557  *
3558  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3559  */
3560 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3561 {
3562         int balance = 1;
3563         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3564         unsigned long interval;
3565         struct sched_domain *sd;
3566         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3567         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3568         int update_next_balance = 0;
3569
3570         for_each_domain(cpu, sd) {
3571                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3572                         continue;
3573
3574                 interval = sd->balance_interval;
3575                 if (idle != CPU_IDLE)
3576                         interval *= sd->busy_factor;
3577
3578                 /* scale ms to jiffies */
3579                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3580                 if (unlikely(!interval))
3581                         interval = 1;
3582                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3583                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3584
3585
3586                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3587                         if (!spin_trylock(&balancing))
3588                                 goto out;
3589                 }
3590
3591                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3592                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3593                                 /*
3594                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3595                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3596                                  * not idle.
3597                                  */
3598                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3599                         }
3600                         sd->last_balance = jiffies;
3601                 }
3602                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3603                         spin_unlock(&balancing);
3604 out:
3605                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3606                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3607                         update_next_balance = 1;
3608                 }
3609
3610                 /*
3611                  * Stop the load balance at this level. There is another
3612                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3613                  * actively.
3614                  */
3615                 if (!balance)
3616                         break;
3617         }
3618
3619         /*
3620          * next_balance will be updated only when there is a need.
3621          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3622          * updated.
3623          */
3624         if (likely(update_next_balance))
3625                 rq->next_balance = next_balance;
3626 }
3627
3628 /*
3629  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3630  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3631  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3632  */
3633 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3634 {
3635         int this_cpu = smp_processor_id();
3636         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3637         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3638                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3639
3640         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3641
3642 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3643         /*
3644          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3645          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3646          * stopped.
3647          */
3648         if (this_rq->idle_at_tick &&
3649             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3650                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3651                 struct rq *rq;
3652                 int balance_cpu;
3653
3654                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3655                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3656                         /*
3657                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3658                          * work being done for other cpus. Next load
3659                          * balancing owner will pick it up.
3660                          */
3661                         if (need_resched())
3662                                 break;
3663
3664                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3665
3666                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3667                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3668                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3669                 }
3670         }
3671 #endif
3672 }
3673
3674 /*
3675  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3676  *
3677  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3678  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3679  * if the whole system is idle.
3680  */
3681 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3682 {
3683 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3684         /*
3685          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3686          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3687          * load balancer.
3688          */
3689         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3690                 rq->in_nohz_recently = 0;
3691
3692                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3693                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3694                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3695                 }
3696
3697                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3698                         /*
3699                          * simple selection for now: Nominate the
3700                          * first cpu in the nohz list to be the next
3701                          * ilb owner.
3702                          *
3703                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3704                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3705                          */
3706                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3707
3708                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3709                                 resched_cpu(ilb);
3710                 }
3711         }
3712
3713         /*
3714          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3715          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3716          */
3717         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3718             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3719                 resched_cpu(cpu);
3720                 return;
3721         }
3722
3723         /*
3724          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3725          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3726          */
3727         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3728             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3729                 return;
3730 #endif
3731         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3732                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3733 }
3734
3735 #else   /* CONFIG_SMP */
3736
3737 /*
3738  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3739  */
3740 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3741 {
3742 }
3743
3744 #endif
3745
3746 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3747
3748 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3749
3750 /*
3751  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3752  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3753  */
3754 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3755 {
3756         unsigned long flags;
3757         u64 ns, delta_exec;
3758         struct rq *rq;
3759
3760         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3761         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3762         if (task_current(rq, p)) {
3763                 update_rq_clock(rq);
3764                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3765                 if ((s64)delta_exec > 0)
3766                         ns += delta_exec;
3767         }
3768         task_rq_unlock(rq, &flags);
3769
3770         return ns;
3771 }
3772
3773 /*
3774  * Account user cpu time to a process.
3775  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3776  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3777  */
3778 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3779 {
3780         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3781         cputime64_t tmp;
3782
3783         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3784
3785         /* Add user time to cpustat. */
3786         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3787         if (TASK_NICE(p) > 0)
3788                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3789         else
3790                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3791 }
3792
3793 /*
3794  * Account guest cpu time to a process.
3795  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3796  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3797  */
3798 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3799 {
3800         cputime64_t tmp;
3801         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3802
3803         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3804
3805         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3806         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3807
3808         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3809         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3810 }
3811
3812 /*
3813  * Account scaled user cpu time to a process.
3814  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3815  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3816  */
3817 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3818 {
3819         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Account system cpu time to a process.
3824  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3825  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3826  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3827  */
3828 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3829                          cputime_t cputime)
3830 {
3831         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3832         struct rq *rq = this_rq();
3833         cputime64_t tmp;
3834
3835         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3836                 return account_guest_time(p, cputime);
3837
3838         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3839
3840         /* Add system time to cpustat. */
3841         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3842         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3843                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3844         else if (softirq_count())
3845                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3846         else if (p != rq->idle)
3847                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3848         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3849                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3850         else
3851                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3852         /* Account for system time used */
3853         acct_update_integrals(p);
3854 }
3855
3856 /*
3857  * Account scaled system cpu time to a process.
3858  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3859  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3860  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3861  */
3862 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3863 {
3864         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3865 }
3866
3867 /*
3868  * Account for involuntary wait time.
3869  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3870  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3871  */
3872 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3873 {
3874         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3875         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3876         struct rq *rq = this_rq();
3877
3878         if (p == rq->idle) {
3879                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3880                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3881                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3882                 else
3883                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3884         } else
3885                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3886 }
3887
3888 /*
3889  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3890  * We call it with interrupts disabled.
3891  *
3892  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3893  * timeslices.
3894  */
3895 void scheduler_tick(void)
3896 {
3897         int cpu = smp_processor_id();
3898         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3899         struct task_struct *curr = rq->curr;
3900         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3901
3902         spin_lock(&rq->lock);
3903         __update_rq_clock(rq);
3904         /*
3905          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3906          */
3907         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3908                 rq->clock = next_tick;
3909                 rq->clock_underflows++;
3910         }
3911         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3912         update_last_tick_seen(rq);
3913         update_cpu_load(rq);
3914         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3915         spin_unlock(&rq->lock);
3916
3917 #ifdef CONFIG_SMP
3918         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3919         trigger_load_balance(rq, cpu);
3920 #endif
3921 }
3922
3923 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3924
3925 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3926 {
3927         /*
3928          * Underflow?
3929          */
3930         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3931                 return;
3932         preempt_count() += val;
3933         /*
3934          * Spinlock count overflowing soon?
3935          */
3936         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3937                                 PREEMPT_MASK - 10);
3938 }
3939 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3940
3941 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3942 {
3943         /*
3944          * Underflow?
3945          */
3946         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3947                 return;
3948         /*
3949          * Is the spinlock portion underflowing?
3950          */
3951         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3952                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3953                 return;
3954
3955         preempt_count() -= val;
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3958
3959 #endif
3960
3961 /*
3962  * Print scheduling while atomic bug:
3963  */
3964 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3965 {
3966         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3967
3968         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3969                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3970
3971         debug_show_held_locks(prev);
3972         if (irqs_disabled())
3973                 print_irqtrace_events(prev);
3974
3975         if (regs)
3976                 show_regs(regs);
3977         else
3978                 dump_stack();
3979 }
3980
3981 /*
3982  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3983  */
3984 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3985 {
3986         /*
3987          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3988          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3989          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3990          */
3991         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3992                 __schedule_bug(prev);
3993
3994         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3995
3996         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3997 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3998         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3999                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4000                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4001         }
4002 #endif
4003 }
4004
4005 /*
4006  * Pick up the highest-prio task:
4007  */
4008 static inline struct task_struct *
4009 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4010 {
4011         const struct sched_class *class;
4012         struct task_struct *p;
4013
4014         /*
4015          * Optimization: we know that if all tasks are in
4016          * the fair class we can call that function directly:
4017          */
4018         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4019                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4020                 if (likely(p))
4021                         return p;
4022         }
4023
4024         class = sched_class_highest;
4025         for ( ; ; ) {
4026                 p = class->pick_next_task(rq);
4027                 if (p)
4028                         return p;
4029                 /*
4030                  * Will never be NULL as the idle class always
4031                  * returns a non-NULL p:
4032                  */
4033                 class = class->next;
4034         }
4035 }
4036
4037 /*
4038  * schedule() is the main scheduler function.
4039  */
4040 asmlinkage void __sched schedule(void)
4041 {
4042         struct task_struct *prev, *next;
4043         unsigned long *switch_count;
4044         struct rq *rq;
4045         int cpu;
4046
4047 need_resched:
4048         preempt_disable();
4049         cpu = smp_processor_id();
4050         rq = cpu_rq(cpu);
4051         rcu_qsctr_inc(cpu);
4052         prev = rq->curr;
4053         switch_count = &prev->nivcsw;
4054
4055         release_kernel_lock(prev);
4056 need_resched_nonpreemptible:
4057
4058         schedule_debug(prev);
4059
4060         hrtick_clear(rq);
4061
4062         /*
4063          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4064          */
4065         local_irq_disable();
4066         __update_rq_clock(rq);
4067         spin_lock(&rq->lock);
4068         clear_tsk_need_resched(prev);
4069
4070         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4071                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4072                                 signal_pending(prev))) {
4073                         prev->state = TASK_RUNNING;
4074                 } else {
4075                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4076                 }
4077                 switch_count = &prev->nvcsw;
4078         }
4079
4080 #ifdef CONFIG_SMP
4081         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4082                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4083 #endif
4084
4085         if (unlikely(!rq->nr_running))
4086                 idle_balance(cpu, rq);
4087
4088         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4089         next = pick_next_task(rq, prev);
4090
4091         sched_info_switch(prev, next);
4092
4093         if (likely(prev != next)) {
4094                 rq->nr_switches++;
4095                 rq->curr = next;
4096                 ++*switch_count;
4097
4098                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4099                 /*
4100                  * the context switch might have flipped the stack from under
4101                  * us, hence refresh the local variables.
4102                  */
4103                 cpu = smp_processor_id();
4104                 rq = cpu_rq(cpu);
4105         } else
4106                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4107
4108         hrtick_set(rq);
4109
4110         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4111                 goto need_resched_nonpreemptible;
4112
4113         preempt_enable_no_resched();
4114         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4115                 goto need_resched;
4116 }
4117 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4118
4119 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4120 /*
4121  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4122  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4123  * occur there and call schedule directly.
4124  */
4125 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4126 {
4127         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4128         struct task_struct *task = current;
4129         int saved_lock_depth;
4130
4131         /*
4132          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4133          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4134          */
4135         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4136                 return;
4137
4138         do {
4139                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4140
4141                 /*
4142                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4143                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4144                  * auto-release the semaphore:
4145                  */
4146                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4147                 task->lock_depth = -1;
4148                 schedule();
4149                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4150                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4151
4152                 /*
4153                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4154                  * between schedule and now.
4155                  */
4156                 barrier();
4157         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4158 }
4159 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4160
4161 /*
4162  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4163  * off of irq context.
4164  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4165  * protect us against recursive calling from irq.
4166  */
4167 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4168 {
4169         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4170         struct task_struct *task = current;
4171         int saved_lock_depth;
4172
4173         /* Catch callers which need to be fixed */
4174         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4175
4176         do {
4177                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4178
4179                 /*
4180                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4181                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4182                  * auto-release the semaphore:
4183                  */
4184                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4185                 task->lock_depth = -1;
4186                 local_irq_enable();
4187                 schedule();
4188                 local_irq_disable();
4189                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4190                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4191
4192                 /*
4193                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4194                  * between schedule and now.
4195                  */
4196                 barrier();
4197         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4198 }
4199
4200 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4201
4202 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4203                           void *key)
4204 {
4205         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4206 }
4207 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4208
4209 /*
4210  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4211  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4212  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4213  *
4214  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4215  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4216  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4217  */
4218 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4219                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4220 {
4221         wait_queue_t *curr, *next;
4222
4223         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4224                 unsigned flags = curr->flags;
4225
4226                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4227                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4228                         break;
4229         }
4230 }
4231
4232 /**
4233  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4234  * @q: the waitqueue
4235  * @mode: which threads
4236  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4237  * @key: is directly passed to the wakeup function
4238  */
4239 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4240                         int nr_exclusive, void *key)
4241 {
4242         unsigned long flags;
4243
4244         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4245         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4246         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4247 }
4248 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4249
4250 /*
4251  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4252  */
4253 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4254 {
4255         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4256 }
4257
4258 /**
4259  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4260  * @q: the waitqueue
4261  * @mode: which threads
4262  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4263  *
4264  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4265  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4266  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4267  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4268  *
4269  * On UP it can prevent extra preemption.
4270  */
4271 void
4272 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4273 {
4274         unsigned long flags;
4275         int sync = 1;
4276
4277         if (unlikely(!q))
4278                 return;
4279
4280         if (unlikely(!nr_exclusive))
4281                 sync = 0;
4282
4283         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4284         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4285         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4286 }
4287 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4288
4289 void complete(struct completion *x)
4290 {
4291         unsigned long flags;
4292
4293         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4294         x->done++;
4295         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4296         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4297 }
4298 EXPORT_SYMBOL(complete);
4299
4300 void complete_all(struct completion *x)
4301 {
4302         unsigned long flags;
4303
4304         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4305         x->done += UINT_MAX/2;
4306         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4307         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4308 }
4309 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4310
4311 static inline long __sched
4312 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4313 {
4314         if (!x->done) {
4315                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4316
4317                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4318                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4319                 do {
4320                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4321                              signal_pending(current)) ||
4322                             (state == TASK_KILLABLE &&
4323                              fatal_signal_pending(current))) {
4324                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4325                                 return -ERESTARTSYS;
4326                         }
4327                         __set_current_state(state);
4328                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4329                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4330                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4331                         if (!timeout) {
4332                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4333                                 return timeout;
4334                         }
4335                 } while (!x->done);
4336                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4337         }
4338         x->done--;
4339         return timeout;
4340 }
4341
4342 static long __sched
4343 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4344 {
4345         might_sleep();
4346
4347         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4348         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4349         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4350         return timeout;
4351 }
4352
4353 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4354 {
4355         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4356 }
4357 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4358
4359 unsigned long __sched
4360 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4361 {
4362         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4363 }
4364 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4365
4366 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4367 {
4368         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4369         if (t == -ERESTARTSYS)
4370                 return t;
4371         return 0;
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4374
4375 unsigned long __sched
4376 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4377                                           unsigned long timeout)
4378 {
4379         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4382
4383 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4384 {
4385         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4386         if (t == -ERESTARTSYS)
4387                 return t;
4388         return 0;
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4391
4392 static long __sched
4393 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4394 {
4395         unsigned long flags;
4396         wait_queue_t wait;
4397
4398         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4399
4400         __set_current_state(state);
4401
4402         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4403         __add_wait_queue(q, &wait);
4404         spin_unlock(&q->lock);
4405         timeout = schedule_timeout(timeout);
4406         spin_lock_irq(&q->lock);
4407         __remove_wait_queue(q, &wait);
4408         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4409
4410         return timeout;
4411 }
4412
4413 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4414 {
4415         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4416 }
4417 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4418
4419 long __sched
4420 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4421 {
4422         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4423 }
4424 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4425
4426 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4427 {
4428         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4431
4432 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4433 {
4434         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4435 }
4436 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4437
4438 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4439
4440 /*
4441  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4442  * @p: task
4443  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4444  *
4445  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4446  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4447  *
4448  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4449  */
4450 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4451 {
4452         unsigned long flags;
4453         int oldprio, on_rq, running;
4454         struct rq *rq;
4455         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4456
4457         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4458
4459         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4460         update_rq_clock(rq);
4461
4462         oldprio = p->prio;
4463         on_rq = p->se.on_rq;
4464         running = task_current(rq, p);
4465         if (on_rq)
4466                 dequeue_task(rq, p, 0);
4467         if (running)
4468                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4469
4470         if (rt_prio(prio))
4471                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4472         else
4473                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4474
4475         p->prio = prio;
4476
4477         if (running)
4478                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4479         if (on_rq) {
4480                 enqueue_task(rq, p, 0);
4481
4482                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4483         }
4484         task_rq_unlock(rq, &flags);
4485 }
4486
4487 #endif
4488
4489 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4490 {
4491         int old_prio, delta, on_rq;
4492         unsigned long flags;
4493         struct rq *rq;
4494
4495         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4496                 return;
4497         /*
4498          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4499          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4500          */
4501         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4502         update_rq_clock(rq);
4503         /*
4504          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4505          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4506          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4507          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4508          */
4509         if (task_has_rt_policy(p)) {
4510                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4511                 goto out_unlock;
4512         }
4513         on_rq = p->se.on_rq;
4514         if (on_rq) {
4515                 dequeue_task(rq, p, 0);
4516                 dec_load(rq, p);
4517         }
4518
4519         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4520         set_load_weight(p);
4521         old_prio = p->prio;
4522         p->prio = effective_prio(p);
4523         delta = p->prio - old_prio;
4524
4525         if (on_rq) {
4526                 enqueue_task(rq, p, 0);
4527                 inc_load(rq, p);
4528                 /*
4529                  * If the task increased its priority or is running and
4530                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4531                  */
4532                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4533                         resched_task(rq->curr);
4534         }
4535 out_unlock:
4536         task_rq_unlock(rq, &flags);
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4539
4540 /*
4541  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4542  * @p: task
4543  * @nice: nice value
4544  */
4545 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4546 {
4547         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4548         int nice_rlim = 20 - nice;
4549
4550         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4551                 capable(CAP_SYS_NICE));
4552 }
4553
4554 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4555
4556 /*
4557  * sys_nice - change the priority of the current process.
4558  * @increment: priority increment
4559  *
4560  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4561  * does similar things.
4562  */
4563 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4564 {
4565         long nice, retval;
4566
4567         /*
4568          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4569          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4570          * and we have a single winner.
4571          */
4572         if (increment < -40)
4573                 increment = -40;
4574         if (increment > 40)
4575                 increment = 40;
4576
4577         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4578         if (nice < -20)
4579                 nice = -20;
4580         if (nice > 19)
4581                 nice = 19;
4582
4583         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4584                 return -EPERM;
4585
4586         retval = security_task_setnice(current, nice);
4587         if (retval)
4588                 return retval;
4589
4590         set_user_nice(current, nice);
4591         return 0;
4592 }
4593
4594 #endif
4595
4596 /**
4597  * task_prio - return the priority value of a given task.
4598  * @p: the task in question.
4599  *
4600  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4601  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4602  * around 0, value goes from -16 to +15.
4603  */
4604 int task_prio(const struct task_struct *p)
4605 {
4606         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4607 }
4608
4609 /**
4610  * task_nice - return the nice value of a given task.
4611  * @p: the task in question.
4612  */
4613 int task_nice(const struct task_struct *p)
4614 {
4615         return TASK_NICE(p);
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4618
4619 /**
4620  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4621  * @cpu: the processor in question.
4622  */
4623 int idle_cpu(int cpu)
4624 {
4625         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4626 }
4627
4628 /**
4629  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4630  * @cpu: the processor in question.
4631  */
4632 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4633 {
4634         return cpu_rq(cpu)->idle;
4635 }
4636
4637 /**
4638  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4639  * @pid: the pid in question.
4640  */
4641 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4642 {
4643         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4644 }
4645
4646 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4647 static void
4648 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4649 {
4650         BUG_ON(p->se.on_rq);
4651
4652         p->policy = policy;
4653         switch (p->policy) {
4654         case SCHED_NORMAL:
4655         case SCHED_BATCH:
4656         case SCHED_IDLE:
4657                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4658                 break;
4659         case SCHED_FIFO:
4660         case SCHED_RR:
4661                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4662                 break;
4663         }
4664
4665         p->rt_priority = prio;
4666         p->normal_prio = normal_prio(p);
4667         /* we are holding p->pi_lock already */
4668         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4669         set_load_weight(p);
4670 }
4671
4672 /**
4673  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4674  * @p: the task in question.
4675  * @policy: new policy.
4676  * @param: structure containing the new RT priority.
4677  *
4678  * NOTE that the task may be already dead.
4679  */
4680 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4681                        struct sched_param *param)
4682 {
4683         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4684         unsigned long flags;
4685         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4686         struct rq *rq;
4687
4688         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4689         BUG_ON(in_interrupt());
4690 recheck:
4691         /* double check policy once rq lock held */
4692         if (policy < 0)
4693                 policy = oldpolicy = p->policy;
4694         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4695                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4696                         policy != SCHED_IDLE)
4697                 return -EINVAL;
4698         /*
4699          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4700          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4701          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4702          */
4703         if (param->sched_priority < 0 ||
4704             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4705             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4706                 return -EINVAL;
4707         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4708                 return -EINVAL;
4709
4710         /*
4711          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4712          */
4713         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4714                 if (rt_policy(policy)) {
4715                         unsigned long rlim_rtprio;
4716
4717                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4718                                 return -ESRCH;
4719                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4720                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4721
4722                         /* can't set/change the rt policy */
4723                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4724                                 return -EPERM;
4725
4726                         /* can't increase priority */
4727                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4728                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4729                                 return -EPERM;
4730                 }
4731                 /*
4732                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4733                  * move out of SCHED_IDLE either:
4734                  */
4735                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4736                         return -EPERM;
4737
4738                 /* can't change other user's priorities */
4739                 if ((current->euid != p->euid) &&
4740                     (current->euid != p->uid))
4741                         return -EPERM;
4742         }
4743
4744 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4745         /*
4746          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4747          * assigned.
4748          */
4749         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4750                 return -EPERM;
4751 #endif
4752
4753         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4754         if (retval)
4755                 return retval;
4756         /*
4757          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4758          * changing the priority of the task:
4759          */
4760         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4761         /*
4762          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4763          * runqueue lock must be held.
4764          */
4765         rq = __task_rq_lock(p);
4766         /* recheck policy now with rq lock held */
4767         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4768                 policy = oldpolicy = -1;
4769                 __task_rq_unlock(rq);
4770                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4771                 goto recheck;
4772         }
4773         update_rq_clock(rq);
4774         on_rq = p->se.on_rq;
4775         running = task_current(rq, p);
4776         if (on_rq)
4777                 deactivate_task(rq, p, 0);
4778         if (running)
4779                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4780
4781         oldprio = p->prio;
4782         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4783
4784         if (running)
4785                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4786         if (on_rq) {
4787                 activate_task(rq, p, 0);
4788
4789                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4790         }
4791         __task_rq_unlock(rq);
4792         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4793
4794         rt_mutex_adjust_pi(p);
4795
4796         return 0;
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4799
4800 static int
4801 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4802 {
4803         struct sched_param lparam;
4804         struct task_struct *p;
4805         int retval;
4806
4807         if (!param || pid < 0)
4808                 return -EINVAL;
4809         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4810                 return -EFAULT;
4811
4812         rcu_read_lock();
4813         retval = -ESRCH;
4814         p = find_process_by_pid(pid);
4815         if (p != NULL)
4816                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4817         rcu_read_unlock();
4818
4819         return retval;
4820 }
4821
4822 /**
4823  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4824  * @pid: the pid in question.
4825  * @policy: new policy.
4826  * @param: structure containing the new RT priority.
4827  */
4828 asmlinkage long
4829 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4830 {
4831         /* negative values for policy are not valid */
4832         if (policy < 0)
4833                 return -EINVAL;
4834
4835         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4836 }
4837
4838 /**
4839  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4840  * @pid: the pid in question.
4841  * @param: structure containing the new RT priority.
4842  */
4843 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4844 {
4845         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4846 }
4847
4848 /**
4849  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4850  * @pid: the pid in question.
4851  */
4852 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4853 {
4854         struct task_struct *p;
4855         int retval;
4856
4857         if (pid < 0)
4858                 return -EINVAL;
4859
4860         retval = -ESRCH;
4861         read_lock(&tasklist_lock);
4862         p = find_process_by_pid(pid);
4863         if (p) {
4864                 retval = security_task_getscheduler(p);
4865                 if (!retval)
4866                         retval = p->policy;
4867         }
4868         read_unlock(&tasklist_lock);
4869         return retval;
4870 }
4871
4872 /**
4873  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4874  * @pid: the pid in question.
4875  * @param: structure containing the RT priority.
4876  */
4877 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4878 {
4879         struct sched_param lp;
4880         struct task_struct *p;
4881         int retval;
4882
4883         if (!param || pid < 0)
4884                 return -EINVAL;
4885
4886         read_lock(&tasklist_lock);
4887         p = find_process_by_pid(pid);
4888         retval = -ESRCH;
4889         if (!p)
4890                 goto out_unlock;
4891
4892         retval = security_task_getscheduler(p);
4893         if (retval)
4894                 goto out_unlock;
4895
4896         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4897         read_unlock(&tasklist_lock);
4898
4899         /*
4900          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4901          */
4902         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4903
4904         return retval;
4905
4906 out_unlock:
4907         read_unlock(&tasklist_lock);
4908         return retval;
4909 }
4910
4911 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4912 {
4913         cpumask_t cpus_allowed;
4914         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4915         struct task_struct *p;
4916         int retval;
4917
4918         get_online_cpus();
4919         read_lock(&tasklist_lock);
4920
4921         p = find_process_by_pid(pid);
4922         if (!p) {
4923                 read_unlock(&tasklist_lock);
4924                 put_online_cpus();
4925                 return -ESRCH;
4926         }
4927
4928         /*
4929          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4930          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4931          * usage count and then drop tasklist_lock.
4932          */
4933         get_task_struct(p);
4934         read_unlock(&tasklist_lock);
4935
4936         retval = -EPERM;
4937         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4938                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4939                 goto out_unlock;
4940
4941         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4942         if (retval)
4943                 goto out_unlock;
4944
4945         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4946         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4947  again:
4948         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4949
4950         if (!retval) {
4951                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4952                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4953                         /*
4954                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4955                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4956                          * cpuset's cpus_allowed
4957                          */
4958                         new_mask = cpus_allowed;
4959                         goto again;
4960                 }
4961         }
4962 out_unlock:
4963         put_task_struct(p);
4964         put_online_cpus();
4965         return retval;
4966 }
4967
4968 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4969                              cpumask_t *new_mask)
4970 {
4971         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4972                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4973         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4974                 len = sizeof(cpumask_t);
4975         }
4976         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4977 }
4978
4979 /**
4980  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4981  * @pid: pid of the process
4982  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4983  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4984  */
4985 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4986                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4987 {
4988         cpumask_t new_mask;
4989         int retval;
4990
4991         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4992         if (retval)
4993                 return retval;
4994
4995         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
4996 }
4997
4998 /*
4999  * Represents all cpu's present in the system
5000  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5001  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5002  * method, such as ACPI for e.g.
5003  */
5004
5005 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5006 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5007
5008 #ifndef CONFIG_SMP
5009 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5010 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5011
5012 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5013 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5014 #endif
5015
5016 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5017 {
5018         struct task_struct *p;
5019         int retval;
5020
5021         get_online_cpus();
5022         read_lock(&tasklist_lock);
5023
5024         retval = -ESRCH;
5025         p = find_process_by_pid(pid);
5026         if (!p)
5027                 goto out_unlock;
5028
5029         retval = security_task_getscheduler(p);
5030         if (retval)
5031                 goto out_unlock;
5032
5033         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5034
5035 out_unlock:
5036         read_unlock(&tasklist_lock);
5037         put_online_cpus();
5038
5039         return retval;
5040 }
5041
5042 /**
5043  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5044  * @pid: pid of the process
5045  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5046  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5047  */
5048 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5049                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5050 {
5051         int ret;
5052         cpumask_t mask;
5053
5054         if (len < sizeof(cpumask_t))
5055                 return -EINVAL;
5056
5057         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5058         if (ret < 0)
5059                 return ret;
5060
5061         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5062                 return -EFAULT;
5063
5064         return sizeof(cpumask_t);
5065 }
5066
5067 /**
5068  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5069  *
5070  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5071  * other threads running on this CPU then this function will return.
5072  */
5073 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5074 {
5075         struct rq *rq = this_rq_lock();
5076
5077         schedstat_inc(rq, yld_count);
5078         current->sched_class->yield_task(rq);
5079
5080         /*
5081          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5082          * no need to preempt or enable interrupts:
5083          */
5084         __release(rq->lock);
5085         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5086         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5087         preempt_enable_no_resched();
5088
5089         schedule();
5090
5091         return 0;
5092 }
5093
5094 static void __cond_resched(void)
5095 {
5096 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5097         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5098 #endif
5099         /*
5100          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5101          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5102          * cond_resched() call.
5103          */
5104         do {
5105                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5106                 schedule();
5107                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5108         } while (need_resched());
5109 }
5110
5111 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5112 int __sched _cond_resched(void)
5113 {
5114         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5115                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5116                 __cond_resched();
5117                 return 1;
5118         }
5119         return 0;
5120 }
5121 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5122 #endif
5123
5124 /*
5125  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5126  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5127  *
5128  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5129  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5130  * spin_unlock(), once by hand).
5131  */
5132 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5133 {
5134         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5135         int ret = 0;
5136
5137         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5138                 spin_unlock(lock);
5139                 if (resched && need_resched())
5140                         __cond_resched();
5141                 else
5142                         cpu_relax();
5143                 ret = 1;
5144                 spin_lock(lock);
5145         }
5146         return ret;
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5149
5150 int __sched cond_resched_softirq(void)
5151 {
5152         BUG_ON(!in_softirq());
5153
5154         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5155                 local_bh_enable();
5156                 __cond_resched();
5157                 local_bh_disable();
5158                 return 1;
5159         }
5160         return 0;
5161 }
5162 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5163
5164 /**
5165  * yield - yield the current processor to other threads.
5166  *
5167  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5168  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5169  */
5170 void __sched yield(void)
5171 {
5172         set_current_state(TASK_RUNNING);
5173         sys_sched_yield();
5174 }
5175 EXPORT_SYMBOL(yield);
5176
5177 /*
5178  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5179  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5180  *
5181  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5182  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5183  */
5184 void __sched io_schedule(void)
5185 {
5186         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5187
5188         delayacct_blkio_start();
5189         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5190         schedule();
5191         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5192         delayacct_blkio_end();
5193 }
5194 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5195
5196 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5197 {
5198         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5199         long ret;
5200
5201         delayacct_blkio_start();
5202         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5203         ret = schedule_timeout(timeout);
5204         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5205         delayacct_blkio_end();
5206         return ret;
5207 }
5208
5209 /**
5210  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5211  * @policy: scheduling class.
5212  *
5213  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5214  * by a given scheduling class.
5215  */
5216 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5217 {
5218         int ret = -EINVAL;
5219
5220         switch (policy) {
5221         case SCHED_FIFO:
5222         case SCHED_RR:
5223                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5224                 break;
5225         case SCHED_NORMAL:
5226         case SCHED_BATCH:
5227         case SCHED_IDLE:
5228                 ret = 0;
5229                 break;
5230         }
5231         return ret;
5232 }
5233
5234 /**
5235  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5236  * @policy: scheduling class.
5237  *
5238  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5239  * by a given scheduling class.
5240  */
5241 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5242 {
5243         int ret = -EINVAL;
5244
5245         switch (policy) {
5246         case SCHED_FIFO:
5247         case SCHED_RR:
5248                 ret = 1;
5249                 break;
5250         case SCHED_NORMAL:
5251         case SCHED_BATCH:
5252         case SCHED_IDLE:
5253                 ret = 0;
5254         }
5255         return ret;
5256 }
5257
5258 /**
5259  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5260  * @pid: pid of the process.
5261  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5262  *
5263  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5264  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5265  */
5266 asmlinkage
5267 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5268 {
5269         struct task_struct *p;
5270         unsigned int time_slice;
5271         int retval;
5272         struct timespec t;
5273
5274         if (pid < 0)
5275                 return -EINVAL;
5276
5277         retval = -ESRCH;
5278         read_lock(&tasklist_lock);
5279         p = find_process_by_pid(pid);
5280         if (!p)
5281                 goto out_unlock;
5282
5283         retval = security_task_getscheduler(p);
5284         if (retval)
5285                 goto out_unlock;
5286
5287         /*
5288          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5289          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5290          */
5291         time_slice = 0;
5292         if (p->policy == SCHED_RR) {
5293                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5294         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5295                 struct sched_entity *se = &p->se;
5296                 unsigned long flags;
5297                 struct rq *rq;
5298
5299                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5300                 if (rq->cfs.load.weight)
5301                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5302                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5303         }
5304         read_unlock(&tasklist_lock);
5305         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5306         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5307         return retval;
5308
5309 out_unlock:
5310         read_unlock(&tasklist_lock);
5311         return retval;
5312 }
5313
5314 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5315
5316 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5317 {
5318         unsigned long free = 0;
5319         unsigned state;
5320
5321         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5322         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5323                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5324 #if BITS_PER_LONG == 32
5325         if (state == TASK_RUNNING)
5326                 printk(KERN_CONT " running  ");
5327         else
5328                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5329 #else
5330         if (state == TASK_RUNNING)
5331                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5332         else
5333                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5334 #endif
5335 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5336         {
5337                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5338                 while (!*n)
5339                         n++;
5340                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5341         }
5342 #endif
5343         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5344                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5345
5346         show_stack(p, NULL);
5347 }
5348
5349 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5350 {
5351         struct task_struct *g, *p;
5352
5353 #if BITS_PER_LONG == 32
5354         printk(KERN_INFO
5355                 "  task                PC stack   pid father\n");
5356 #else
5357         printk(KERN_INFO
5358                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5359 #endif
5360         read_lock(&tasklist_lock);
5361         do_each_thread(g, p) {
5362                 /*
5363                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5364                  * console might take alot of time:
5365                  */
5366                 touch_nmi_watchdog();
5367                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5368                         sched_show_task(p);
5369         } while_each_thread(g, p);
5370
5371         touch_all_softlockup_watchdogs();
5372
5373 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5374         sysrq_sched_debug_show();
5375 #endif
5376         read_unlock(&tasklist_lock);
5377         /*
5378          * Only show locks if all tasks are dumped:
5379          */
5380         if (state_filter == -1)
5381                 debug_show_all_locks();
5382 }
5383
5384 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5385 {
5386         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5387 }
5388
5389 /**
5390  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5391  * @idle: task in question
5392  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5393  *
5394  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5395  * flag, to make booting more robust.
5396  */
5397 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5398 {
5399         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5400         unsigned long flags;
5401
5402         __sched_fork(idle);
5403         idle->se.exec_start = sched_clock();
5404
5405         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5406         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5407         __set_task_cpu(idle, cpu);
5408
5409         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5410         rq->curr = rq->idle = idle;
5411 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5412         idle->oncpu = 1;
5413 #endif
5414         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5415
5416         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5417         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5418
5419         /*
5420          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5421          */
5422         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5427  * indicates which cpus entered this state. This is used
5428  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5429  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5430  * always be CPU_MASK_NONE.
5431  */
5432 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5433
5434 /*
5435  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5436  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5437  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5438  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5439  * number of CPUs.
5440  *
5441  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5442  */
5443 static inline void sched_init_granularity(void)
5444 {
5445         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5446         const unsigned long limit = 200000000;
5447
5448         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5449         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5450                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5451
5452         sysctl_sched_latency *= factor;
5453         if (sysctl_sched_latency > limit)
5454                 sysctl_sched_latency = limit;
5455
5456         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5457 }
5458
5459 #ifdef CONFIG_SMP
5460 /*
5461  * This is how migration works:
5462  *
5463  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5464  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5465  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5466  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5467  *    thread off the CPU)
5468  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5469  *    task is still in the wrong runqueue.
5470  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5471  *    it and puts it into the right queue.
5472  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5473  * 7) we wake up and the migration is done.
5474  */
5475
5476 /*
5477  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5478  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5479  * is removed from the allowed bitmask.
5480  *
5481  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5482  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5483  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5484  */
5485 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5486 {
5487         struct migration_req req;
5488         unsigned long flags;
5489         struct rq *rq;
5490         int ret = 0;
5491
5492         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5493         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5494                 ret = -EINVAL;
5495                 goto out;
5496         }
5497
5498         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5499                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5500         else {
5501                 p->cpus_allowed = new_mask;
5502                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5503         }
5504
5505         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5506         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5507                 goto out;
5508
5509         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5510                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5511                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5512                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5513                 wait_for_completion(&req.done);
5514                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5515                 return 0;
5516         }
5517 out:
5518         task_rq_unlock(rq, &flags);
5519
5520         return ret;
5521 }
5522 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5523
5524 /*
5525  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5526  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5527  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5528  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5529  *
5530  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5531  * as the task is no longer on this CPU.
5532  *
5533  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5534  */
5535 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5536 {
5537         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5538         int ret = 0, on_rq;
5539
5540         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5541                 return ret;
5542
5543         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5544         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5545
5546         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5547         /* Already moved. */
5548         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5549                 goto out;
5550         /* Affinity changed (again). */
5551         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5552                 goto out;
5553
5554         on_rq = p->se.on_rq;
5555         if (on_rq)
5556                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5557
5558         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5559         if (on_rq) {
5560                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5561                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5562         }
5563         ret = 1;
5564 out:
5565         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5566         return ret;
5567 }
5568
5569 /*
5570  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5571  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5572  * another runqueue.
5573  */
5574 static int migration_thread(void *data)
5575 {
5576         int cpu = (long)data;
5577         struct rq *rq;
5578
5579         rq = cpu_rq(cpu);
5580         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5581
5582         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5583         while (!kthread_should_stop()) {
5584                 struct migration_req *req;
5585                 struct list_head *head;
5586
5587                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5588
5589                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5590                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5591                         goto wait_to_die;
5592                 }
5593
5594                 if (rq->active_balance) {
5595                         active_load_balance(rq, cpu);
5596                         rq->active_balance = 0;
5597                 }
5598
5599                 head = &rq->migration_queue;
5600
5601                 if (list_empty(head)) {
5602                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5603                         schedule();
5604                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5605                         continue;
5606                 }
5607                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5608                 list_del_init(head->next);
5609
5610                 spin_unlock(&rq->lock);
5611                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5612                 local_irq_enable();
5613
5614                 complete(&req->done);
5615         }
5616         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5617         return 0;
5618
5619 wait_to_die:
5620         /* Wait for kthread_stop */
5621         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5622         while (!kthread_should_stop()) {
5623                 schedule();
5624                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5625         }
5626         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5631
5632 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5633 {
5634         int ret;
5635
5636         local_irq_disable();
5637         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5638         local_irq_enable();
5639         return ret;
5640 }
5641
5642 /*
5643  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5644  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5645  */
5646 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5647 {
5648         unsigned long flags;
5649         cpumask_t mask;
5650         struct rq *rq;
5651         int dest_cpu;
5652
5653         do {
5654                 /* On same node? */
5655                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5656                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5657                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5658
5659                 /* On any allowed CPU? */
5660                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5661                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5662
5663                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5664                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5665                         cpumask_t cpus_allowed;
5666
5667                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5668                         /*
5669                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5670                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5671                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5672                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5673                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5674                          */
5675                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5676                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5677                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5678                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5679
5680                         /*
5681                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5682                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5683                          * leave kernel.
5684                          */
5685                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5686                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5687                                        "longer affine to cpu%d\n",
5688                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5689                         }
5690                 }
5691         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5692 }
5693
5694 /*
5695  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5696  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5697  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5698  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5699  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5700  */
5701 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5702 {
5703         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5704         unsigned long flags;
5705
5706         local_irq_save(flags);
5707         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5708         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5709         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5710         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5711         local_irq_restore(flags);
5712 }
5713
5714 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5715 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5716 {
5717         struct task_struct *p, *t;
5718
5719         read_lock(&tasklist_lock);
5720
5721         do_each_thread(t, p) {
5722                 if (p == current)
5723                         continue;
5724
5725                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5726                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5727         } while_each_thread(t, p);
5728
5729         read_unlock(&tasklist_lock);
5730 }
5731
5732 /*
5733  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5734  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5735  * Used by CPU offline code.
5736  */
5737 void sched_idle_next(void)
5738 {
5739         int this_cpu = smp_processor_id();
5740         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5741         struct task_struct *p = rq->idle;
5742         unsigned long flags;
5743
5744         /* cpu has to be offline */
5745         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5746
5747         /*
5748          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5749          * and interrupts disabled on the current cpu.
5750          */
5751         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5752
5753         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5754
5755         update_rq_clock(rq);
5756         activate_task(rq, p, 0);
5757
5758         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5759 }
5760
5761 /*
5762  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5763  * offline.
5764  */
5765 void idle_task_exit(void)
5766 {
5767         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5768
5769         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5770
5771         if (mm != &init_mm)
5772                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5773         mmdrop(mm);
5774 }
5775
5776 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5777 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5778 {
5779         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5780
5781         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5782         BUG_ON(!p->exit_state);
5783
5784         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5785         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5786
5787         get_task_struct(p);
5788
5789         /*
5790          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5791          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5792          * fine.
5793          */
5794         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5795         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5796         spin_lock_irq(&rq->lock);
5797
5798         put_task_struct(p);
5799 }
5800
5801 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5802 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5803 {
5804         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5805         struct task_struct *next;
5806
5807         for ( ; ; ) {
5808                 if (!rq->nr_running)
5809                         break;
5810                 update_rq_clock(rq);
5811                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5812                 if (!next)
5813                         break;
5814                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5815
5816         }
5817 }
5818 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5819
5820 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5821
5822 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5823         {
5824                 .procname       = "sched_domain",
5825                 .mode           = 0555,
5826         },
5827         {0, },
5828 };
5829
5830 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5831         {
5832                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5833                 .procname       = "kernel",
5834                 .mode           = 0555,
5835                 .child          = sd_ctl_dir,
5836         },
5837         {0, },
5838 };
5839
5840 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5841 {
5842         struct ctl_table *entry =
5843                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5844
5845         return entry;
5846 }
5847
5848 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5849 {
5850         struct ctl_table *entry;
5851
5852         /*
5853          * In the intermediate directories, both the child directory and
5854          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5855          * will always be set. In the lowest directory the names are
5856          * static strings and all have proc handlers.
5857          */
5858         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5859                 if (entry->child)
5860                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5861                 if (entry->proc_handler == NULL)
5862                         kfree(entry->procname);
5863         }
5864
5865         kfree(*tablep);
5866         *tablep = NULL;
5867 }
5868
5869 static void
5870 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5871                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5872                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5873 {
5874         entry->procname = procname;
5875         entry->data = data;
5876         entry->maxlen = maxlen;
5877         entry->mode = mode;
5878         entry->proc_handler = proc_handler;
5879 }
5880
5881 static struct ctl_table *
5882 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5883 {
5884         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5885
5886         if (table == NULL)
5887                 return NULL;
5888
5889         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5890                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5891         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5892                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5893         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5894                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5895         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5896                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5897         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5899         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5901         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5903         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5905         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5907         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5908                 &sd->cache_nice_tries,
5909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5910         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5912         /* &table[11] is terminator */
5913
5914         return table;
5915 }
5916
5917 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5918 {
5919         struct ctl_table *entry, *table;
5920         struct sched_domain *sd;
5921         int domain_num = 0, i;
5922         char buf[32];
5923
5924         for_each_domain(cpu, sd)
5925                 domain_num++;
5926         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5927         if (table == NULL)
5928                 return NULL;
5929
5930         i = 0;
5931         for_each_domain(cpu, sd) {
5932                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5933                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5934                 entry->mode = 0555;
5935                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5936                 entry++;
5937                 i++;
5938         }
5939         return table;
5940 }
5941
5942 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5943 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5944 {
5945         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5946         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5947         char buf[32];
5948
5949         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5950         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5951
5952         if (entry == NULL)
5953                 return;
5954
5955         for_each_online_cpu(i) {
5956                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5957                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5958                 entry->mode = 0555;
5959                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5960                 entry++;
5961         }
5962
5963         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5964         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5965 }
5966
5967 /* may be called multiple times per register */
5968 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5969 {
5970         if (sd_sysctl_header)
5971                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5972         sd_sysctl_header = NULL;
5973         if (sd_ctl_dir[0].child)
5974                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5975 }
5976 #else
5977 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5978 {
5979 }
5980 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5981 {
5982 }
5983 #endif
5984
5985 /*
5986  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5987  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5988  */
5989 static int __cpuinit
5990 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5991 {
5992         struct task_struct *p;
5993         int cpu = (long)hcpu;
5994         unsigned long flags;
5995         struct rq *rq;
5996
5997         switch (action) {
5998
5999         case CPU_UP_PREPARE:
6000         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6001                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6002                 if (IS_ERR(p))
6003                         return NOTIFY_BAD;
6004                 kthread_bind(p, cpu);
6005                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6006                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6007                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6008                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6009                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6010                 break;
6011
6012         case CPU_ONLINE:
6013         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6014                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6015                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6016
6017                 /* Update our root-domain */
6018                 rq = cpu_rq(cpu);
6019                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6020                 if (rq->rd) {
6021                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6022                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6023                 }
6024                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6025                 break;
6026
6027 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6028         case CPU_UP_CANCELED:
6029         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6030                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6031                         break;
6032                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6033                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6034                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6035                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6036                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6037                 break;
6038
6039         case CPU_DEAD:
6040         case CPU_DEAD_FROZEN:
6041                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6042                 migrate_live_tasks(cpu);
6043                 rq = cpu_rq(cpu);
6044                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6045                 rq->migration_thread = NULL;
6046                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6047                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6048                 update_rq_clock(rq);
6049                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6050                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6051                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6052                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6053                 migrate_dead_tasks(cpu);
6054                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6055                 cpuset_unlock();
6056                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6057                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6058
6059                 /*
6060                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6061                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6062                  * the requestors.
6063                  */
6064                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6065                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6066                         struct migration_req *req;
6067
6068                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6069                                          struct migration_req, list);
6070                         list_del_init(&req->list);
6071                         complete(&req->done);
6072                 }
6073                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6074                 break;
6075
6076         case CPU_DYING:
6077         case CPU_DYING_FROZEN:
6078                 /* Update our root-domain */
6079                 rq = cpu_rq(cpu);
6080                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6081                 if (rq->rd) {
6082                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6083                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6084                 }
6085                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6086                 break;
6087 #endif
6088         }
6089         return NOTIFY_OK;
6090 }
6091
6092 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6093  * happens before everything else.
6094  */
6095 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6096         .notifier_call = migration_call,
6097         .priority = 10
6098 };
6099
6100 void __init migration_init(void)
6101 {
6102         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6103         int err;
6104
6105         /* Start one for the boot CPU: */
6106         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6107         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6108         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6109         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6110 }
6111 #endif
6112
6113 #ifdef CONFIG_SMP
6114
6115 /* Number of possible processor ids */
6116 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
6117 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
6118
6119 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6120
6121 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
6122 {
6123         struct sched_group *group = sd->groups;
6124         cpumask_t groupmask;
6125         char str[256];
6126
6127         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6128         cpus_clear(groupmask);
6129
6130         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6131
6132         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6133                 printk("does not load-balance\n");
6134                 if (sd->parent)
6135                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6136                                         " has parent");
6137                 return -1;
6138         }
6139
6140         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6141
6142         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6143                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6144                                 "CPU%d\n", cpu);
6145         }
6146         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6147                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6148                                 " CPU%d\n", cpu);
6149         }
6150
6151         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6152         do {
6153                 if (!group) {
6154                         printk("\n");
6155                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6156                         break;
6157                 }
6158
6159                 if (!group->__cpu_power) {
6160                         printk(KERN_CONT "\n");
6161                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6162                                         "set\n");
6163                         break;
6164                 }
6165
6166                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6167                         printk(KERN_CONT "\n");
6168                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6169                         break;
6170                 }
6171
6172                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6173                         printk(KERN_CONT "\n");
6174                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6175                         break;
6176                 }
6177
6178                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6179
6180                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6181                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6182
6183                 group = group->next;
6184         } while (group != sd->groups);
6185         printk(KERN_CONT "\n");
6186
6187         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6188                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6189
6190         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6191                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6192                         "of domain->span\n");
6193         return 0;
6194 }
6195
6196 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6197 {
6198         int level = 0;
6199
6200         if (!sd) {
6201                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6202                 return;
6203         }
6204
6205         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6206
6207         for (;;) {
6208                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6209                         break;
6210                 level++;
6211                 sd = sd->parent;
6212                 if (!sd)
6213                         break;
6214         }
6215 }
6216 #else
6217 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6218 #endif
6219
6220 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6221 {
6222         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6223                 return 1;
6224
6225         /* Following flags need at least 2 groups */
6226         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6227                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6228                          SD_BALANCE_FORK |
6229                          SD_BALANCE_EXEC |
6230                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6231                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6232                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6233                         return 0;
6234         }
6235
6236         /* Following flags don't use groups */
6237         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6238                          SD_WAKE_AFFINE |
6239                          SD_WAKE_BALANCE))
6240                 return 0;
6241
6242         return 1;
6243 }
6244
6245 static int
6246 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6247 {
6248         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6249
6250         if (sd_degenerate(parent))
6251                 return 1;
6252
6253         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6254                 return 0;
6255
6256         /* Does parent contain flags not in child? */
6257         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6258         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6259                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6260         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6261         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6262                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6263                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6264                                 SD_BALANCE_FORK |
6265                                 SD_BALANCE_EXEC |
6266                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6267                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6268         }
6269         if (~cflags & pflags)
6270                 return 0;
6271
6272         return 1;
6273 }
6274
6275 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6276 {
6277         unsigned long flags;
6278         const struct sched_class *class;
6279
6280         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6281
6282         if (rq->rd) {
6283                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6284
6285                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6286                         if (class->leave_domain)
6287                                 class->leave_domain(rq);
6288                 }
6289
6290                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6291                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6292
6293                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6294                         kfree(old_rd);
6295         }
6296
6297         atomic_inc(&rd->refcount);
6298         rq->rd = rd;
6299
6300         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6301         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6302                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6303
6304         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6305                 if (class->join_domain)
6306                         class->join_domain(rq);
6307         }
6308
6309         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6310 }
6311
6312 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6313 {
6314         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6315
6316         cpus_clear(rd->span);
6317         cpus_clear(rd->online);
6318 }
6319
6320 static void init_defrootdomain(void)
6321 {
6322         init_rootdomain(&def_root_domain);
6323         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6324 }
6325
6326 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6327 {
6328         struct root_domain *rd;
6329
6330         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6331         if (!rd)
6332                 return NULL;
6333
6334         init_rootdomain(rd);
6335
6336         return rd;
6337 }
6338
6339 /*
6340  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6341  * hold the hotplug lock.
6342  */
6343 static void
6344 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6345 {
6346         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6347         struct sched_domain *tmp;
6348
6349         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6350         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6351                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6352                 if (!parent)
6353                         break;
6354                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6355                         tmp->parent = parent->parent;
6356                         if (parent->parent)
6357                                 parent->parent->child = tmp;
6358                 }
6359         }
6360
6361         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6362                 sd = sd->parent;
6363                 if (sd)
6364                         sd->child = NULL;
6365         }
6366
6367         sched_domain_debug(sd, cpu);
6368
6369         rq_attach_root(rq, rd);
6370         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6371 }
6372
6373 /* cpus with isolated domains */
6374 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6375
6376 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6377 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6378 {
6379         int ints[NR_CPUS], i;
6380
6381         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6382         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6383         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6384                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6385                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6386         return 1;
6387 }
6388
6389 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6390
6391 /*
6392  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6393  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6394  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6395  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6396  *
6397  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6398  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6399  * and ->cpu_power to 0.
6400  */
6401 static void
6402 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6403                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6404                                         struct sched_group **sg))
6405 {
6406         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6407         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6408         int i;
6409
6410         for_each_cpu_mask(i, span) {
6411                 struct sched_group *sg;
6412                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6413                 int j;
6414
6415                 if (cpu_isset(i, covered))
6416                         continue;
6417
6418                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6419                 sg->__cpu_power = 0;
6420
6421                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6422                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6423                                 continue;
6424
6425                         cpu_set(j, covered);
6426                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6427                 }
6428                 if (!first)
6429                         first = sg;
6430                 if (last)
6431                         last->next = sg;
6432                 last = sg;
6433         }
6434         last->next = first;
6435 }
6436
6437 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6438
6439 #ifdef CONFIG_NUMA
6440
6441 /**
6442  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6443  * @node: node whose sched_domain we're building
6444  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6445  *
6446  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6447  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6448  *
6449  * Should use nodemask_t.
6450  */
6451 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6452 {
6453         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6454
6455         min_val = INT_MAX;
6456
6457         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6458                 /* Start at @node */
6459                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6460
6461                 if (!nr_cpus_node(n))
6462                         continue;
6463
6464                 /* Skip already used nodes */
6465                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6466                         continue;
6467
6468                 /* Simple min distance search */
6469                 val = node_distance(node, n);
6470
6471                 if (val < min_val) {
6472                         min_val = val;
6473                         best_node = n;
6474                 }
6475         }
6476
6477         node_set(best_node, *used_nodes);
6478         return best_node;
6479 }
6480
6481 /**
6482  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6483  * @node: node whose cpumask we're constructing
6484  *
6485  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6486  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6487  * out optimally.
6488  */
6489 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6490 {
6491         nodemask_t used_nodes;
6492         cpumask_t span;
6493         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6494         int i;
6495
6496         cpus_clear(span);
6497         nodes_clear(used_nodes);
6498
6499         cpus_or(span, span, *nodemask);
6500         node_set(node, used_nodes);
6501
6502         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6503                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6504
6505                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6506                 cpus_or(span, span, *nodemask);
6507         }
6508
6509         return span;
6510 }
6511 #endif
6512
6513 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6514
6515 /*
6516  * SMT sched-domains:
6517  */
6518 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6519 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6520 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6521
6522 static int
6523 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6524 {
6525         if (sg)
6526                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6527         return cpu;
6528 }
6529 #endif
6530
6531 /*
6532  * multi-core sched-domains:
6533  */
6534 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6535 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6536 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6537 #endif
6538
6539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6540 static int
6541 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6542 {
6543         int group;
6544         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6545         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6546         group = first_cpu(mask);
6547         if (sg)
6548                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6549         return group;
6550 }
6551 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6552 static int
6553 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6554 {
6555         if (sg)
6556                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6557         return cpu;
6558 }
6559 #endif
6560
6561 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6562 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6563
6564 static int
6565 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6566 {
6567         int group;
6568 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6569         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6570         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6571         group = first_cpu(mask);
6572 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6573         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6574         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6575         group = first_cpu(mask);
6576 #else
6577         group = cpu;
6578 #endif
6579         if (sg)
6580                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6581         return group;
6582 }
6583
6584 #ifdef CONFIG_NUMA
6585 /*
6586  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6587  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6588  * gets dynamically allocated.
6589  */
6590 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6591 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6592
6593 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6594 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6595
6596 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6597                                  struct sched_group **sg)
6598 {
6599         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6600         int group;
6601
6602         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6603         group = first_cpu(nodemask);
6604
6605         if (sg)
6606                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6607         return group;
6608 }
6609
6610 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6611 {
6612         struct sched_group *sg = group_head;
6613         int j;
6614
6615         if (!sg)
6616                 return;
6617         do {
6618                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6619                         struct sched_domain *sd;
6620
6621                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6622                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6623                                 /*
6624                                  * Only add "power" once for each
6625                                  * physical package.
6626                                  */
6627                                 continue;
6628                         }
6629
6630                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6631                 }
6632                 sg = sg->next;
6633         } while (sg != group_head);
6634 }
6635 #endif
6636
6637 #ifdef CONFIG_NUMA
6638 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6639 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6640 {
6641         int cpu, i;
6642
6643         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6644                 struct sched_group **sched_group_nodes
6645                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6646
6647                 if (!sched_group_nodes)
6648                         continue;
6649
6650                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6651                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6652                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6653
6654                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6655                         if (cpus_empty(nodemask))
6656                                 continue;
6657
6658                         if (sg == NULL)
6659                                 continue;
6660                         sg = sg->next;
6661 next_sg:
6662                         oldsg = sg;
6663                         sg = sg->next;
6664                         kfree(oldsg);
6665                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6666                                 goto next_sg;
6667                 }
6668                 kfree(sched_group_nodes);
6669                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6670         }
6671 }
6672 #else
6673 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6674 {
6675 }
6676 #endif
6677
6678 /*
6679  * Initialize sched groups cpu_power.
6680  *
6681  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6682  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6683  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6684  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6685  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6686  * less cpu_power.
6687  *
6688  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6689  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6690  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6691  */
6692 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6693 {
6694         struct sched_domain *child;
6695         struct sched_group *group;
6696
6697         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6698
6699         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6700                 return;
6701
6702         child = sd->child;
6703
6704         sd->groups->__cpu_power = 0;
6705
6706         /*
6707          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6708          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6709          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6710          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6711          * same sched domain.
6712          */
6713         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6714                        (child->flags &
6715                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6716                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6717                 return;
6718         }
6719
6720         /*
6721          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6722          */
6723         group = child->groups;
6724         do {
6725                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6726                 group = group->next;
6727         } while (group != child->groups);
6728 }
6729
6730 /*
6731  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6732  * to the individual cpus
6733  */
6734 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6735 {
6736         int i;
6737         struct root_domain *rd;
6738 #ifdef CONFIG_NUMA
6739         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6740         int sd_allnodes = 0;
6741
6742         /*
6743          * Allocate the per-node list of sched groups
6744          */
6745         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6746                                     GFP_KERNEL);
6747         if (!sched_group_nodes) {
6748                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6749                 return -ENOMEM;
6750         }
6751         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6752 #endif
6753
6754         rd = alloc_rootdomain();
6755         if (!rd) {
6756                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6757                 return -ENOMEM;
6758         }
6759
6760         /*
6761          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6762          */
6763         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6764                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6765                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6766
6767                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6768
6769 #ifdef CONFIG_NUMA
6770                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6771                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6772                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6773                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6774                         sd->span = *cpu_map;
6775                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6776                         p = sd;
6777                         sd_allnodes = 1;
6778                 } else
6779                         p = NULL;
6780
6781                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6782                 *sd = SD_NODE_INIT;
6783                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6784                 sd->parent = p;
6785                 if (p)
6786                         p->child = sd;
6787                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6788 #endif
6789
6790                 p = sd;
6791                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6792                 *sd = SD_CPU_INIT;
6793                 sd->span = nodemask;
6794                 sd->parent = p;
6795                 if (p)
6796                         p->child = sd;
6797                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6798
6799 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6800                 p = sd;
6801                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6802                 *sd = SD_MC_INIT;
6803                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6804                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6805                 sd->parent = p;
6806                 p->child = sd;
6807                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6808 #endif
6809
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6811                 p = sd;
6812                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6813                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6814                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6815                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6816                 sd->parent = p;
6817                 p->child = sd;
6818                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6819 #endif
6820         }
6821
6822 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6823         /* Set up CPU (sibling) groups */
6824         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6825                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6826                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6827                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6828                         continue;
6829
6830                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6831                                         &cpu_to_cpu_group);
6832         }
6833 #endif
6834
6835 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6836         /* Set up multi-core groups */
6837         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6838                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6839                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6840                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6841                         continue;
6842                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6843                                         &cpu_to_core_group);
6844         }
6845 #endif
6846
6847         /* Set up physical groups */
6848         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6849                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6850
6851                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6852                 if (cpus_empty(nodemask))
6853                         continue;
6854
6855                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6856         }
6857
6858 #ifdef CONFIG_NUMA
6859         /* Set up node groups */
6860         if (sd_allnodes)
6861                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6862                                         &cpu_to_allnodes_group);
6863
6864         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6865                 /* Set up node groups */
6866                 struct sched_group *sg, *prev;
6867                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6868                 cpumask_t domainspan;
6869                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6870                 int j;
6871
6872                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6873                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6874                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6875                         continue;
6876                 }
6877
6878                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6879                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6880
6881                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6882                 if (!sg) {
6883                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6884                                 "node %d\n", i);
6885                         goto error;
6886                 }
6887                 sched_group_nodes[i] = sg;
6888                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6889                         struct sched_domain *sd;
6890
6891                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6892                         sd->groups = sg;
6893                 }
6894                 sg->__cpu_power = 0;
6895                 sg->cpumask = nodemask;
6896                 sg->next = sg;
6897                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6898                 prev = sg;
6899
6900                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6901                         cpumask_t tmp, notcovered;
6902                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6903                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
6904
6905                         cpus_complement(notcovered, covered);
6906                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6907                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6908                         if (cpus_empty(tmp))
6909                                 break;
6910
6911                         cpus_and(tmp, tmp, *pnodemask);
6912                         if (cpus_empty(tmp))
6913                                 continue;
6914
6915                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6916                                           GFP_KERNEL, i);
6917                         if (!sg) {
6918                                 printk(KERN_WARNING
6919                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6920                                 goto error;
6921                         }
6922                         sg->__cpu_power = 0;
6923                         sg->cpumask = tmp;
6924                         sg->next = prev->next;
6925                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6926                         prev->next = sg;
6927                         prev = sg;
6928                 }
6929         }
6930 #endif
6931
6932         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6933 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6934         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6935                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6936
6937                 init_sched_groups_power(i, sd);
6938         }
6939 #endif
6940 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6941         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6942                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6943
6944                 init_sched_groups_power(i, sd);
6945         }
6946 #endif
6947
6948         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6949                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6950
6951                 init_sched_groups_power(i, sd);
6952         }
6953
6954 #ifdef CONFIG_NUMA
6955         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6956                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6957
6958         if (sd_allnodes) {
6959                 struct sched_group *sg;
6960
6961                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6962                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6963         }
6964 #endif
6965
6966         /* Attach the domains */
6967         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6968                 struct sched_domain *sd;
6969 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6970                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6971 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6972                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6973 #else
6974                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6975 #endif
6976                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6977         }
6978
6979         return 0;
6980
6981 #ifdef CONFIG_NUMA
6982 error:
6983         free_sched_groups(cpu_map);
6984         return -ENOMEM;
6985 #endif
6986 }
6987
6988 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6989 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6990
6991 /*
6992  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6993  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6994  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6995  */
6996 static cpumask_t fallback_doms;
6997
6998 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6999 {
7000 }
7001
7002 /*
7003  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7004  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7005  * exclude other special cases in the future.
7006  */
7007 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7008 {
7009         int err;
7010
7011         arch_update_cpu_topology();
7012         ndoms_cur = 1;
7013         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7014         if (!doms_cur)
7015                 doms_cur = &fallback_doms;
7016         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7017         err = build_sched_domains(doms_cur);
7018         register_sched_domain_sysctl();
7019
7020         return err;
7021 }
7022
7023 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7024 {
7025         free_sched_groups(cpu_map);
7026 }
7027
7028 /*
7029  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7030  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7031  */
7032 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7033 {
7034         int i;
7035
7036         unregister_sched_domain_sysctl();
7037
7038         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7039                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7040         synchronize_sched();
7041         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
7042 }
7043
7044 /*
7045  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7046  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7047  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7048  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7049  *
7050  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7051  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7052  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7053  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7054  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7055  * it as it is.
7056  *
7057  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7058  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7059  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7060  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7061  * 'fallback_doms'.
7062  *
7063  * Call with hotplug lock held
7064  */
7065 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
7066 {
7067         int i, j;
7068
7069         lock_doms_cur();
7070
7071         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7072         unregister_sched_domain_sysctl();
7073
7074         if (doms_new == NULL) {
7075                 ndoms_new = 1;
7076                 doms_new = &fallback_doms;
7077                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7078         }
7079
7080         /* Destroy deleted domains */
7081         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7082                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7083                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
7084                                 goto match1;
7085                 }
7086                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7087                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7088 match1:
7089                 ;
7090         }
7091
7092         /* Build new domains */
7093         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7094                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7095                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
7096                                 goto match2;
7097                 }
7098                 /* no match - add a new doms_new */
7099                 build_sched_domains(doms_new + i);
7100 match2:
7101                 ;
7102         }
7103
7104         /* Remember the new sched domains */
7105         if (doms_cur != &fallback_doms)
7106                 kfree(doms_cur);
7107         doms_cur = doms_new;
7108         ndoms_cur = ndoms_new;
7109
7110         register_sched_domain_sysctl();
7111
7112         unlock_doms_cur();
7113 }
7114
7115 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7116 int arch_reinit_sched_domains(void)
7117 {
7118         int err;
7119
7120         get_online_cpus();
7121         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7122         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7123         put_online_cpus();
7124
7125         return err;
7126 }
7127
7128 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7129 {
7130         int ret;
7131
7132         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7133                 return -EINVAL;
7134
7135         if (smt)
7136                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7137         else
7138                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7139
7140         ret = arch_reinit_sched_domains();
7141
7142         return ret ? ret : count;
7143 }
7144
7145 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7146 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7147 {
7148         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7149 }
7150 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7151                                             const char *buf, size_t count)
7152 {
7153         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7154 }
7155 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7156                    sched_mc_power_savings_store);
7157 #endif
7158
7159 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7160 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7161 {
7162         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7163 }
7164 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7165                                              const char *buf, size_t count)
7166 {
7167         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7168 }
7169 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7170                    sched_smt_power_savings_store);
7171 #endif
7172
7173 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7174 {
7175         int err = 0;
7176
7177 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7178         if (smt_capable())
7179                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7180                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7181 #endif
7182 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7183         if (!err && mc_capable())
7184                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7185                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7186 #endif
7187         return err;
7188 }
7189 #endif
7190
7191 /*
7192  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7193  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7194  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7195  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7196  */
7197 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7198                                 unsigned long action, void *hcpu)
7199 {
7200         switch (action) {
7201         case CPU_UP_PREPARE:
7202         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7203         case CPU_DOWN_PREPARE:
7204         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7205                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7206                 return NOTIFY_OK;
7207
7208         case CPU_UP_CANCELED:
7209         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7210         case CPU_DOWN_FAILED:
7211         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7212         case CPU_ONLINE:
7213         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7214         case CPU_DEAD:
7215         case CPU_DEAD_FROZEN:
7216                 /*
7217                  * Fall through and re-initialise the domains.
7218                  */
7219                 break;
7220         default:
7221                 return NOTIFY_DONE;
7222         }
7223
7224         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7225         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7226
7227         return NOTIFY_OK;
7228 }
7229
7230 void __init sched_init_smp(void)
7231 {
7232         cpumask_t non_isolated_cpus;
7233
7234 #if defined(CONFIG_NUMA)
7235         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7236                                                                 GFP_KERNEL);
7237         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7238 #endif
7239         get_online_cpus();
7240         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7241         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7242         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7243                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7244         put_online_cpus();
7245         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7246         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7247
7248         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7249         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7250                 BUG();
7251         sched_init_granularity();
7252 }
7253 #else
7254 void __init sched_init_smp(void)
7255 {
7256 #if defined(CONFIG_NUMA)
7257         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7258                                                                 GFP_KERNEL);
7259         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7260 #endif
7261         sched_init_granularity();
7262 }
7263 #endif /* CONFIG_SMP */
7264
7265 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7266 {
7267         return in_lock_functions(addr) ||
7268                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7269                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7270 }
7271
7272 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7273 {
7274         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7275 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7276         cfs_rq->rq = rq;
7277 #endif
7278         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7279 }
7280
7281 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7282 {
7283         struct rt_prio_array *array;
7284         int i;
7285
7286         array = &rt_rq->active;
7287         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7288                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7289                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7290         }
7291         /* delimiter for bitsearch: */
7292         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7293
7294 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7295         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7296 #endif
7297 #ifdef CONFIG_SMP
7298         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7299         rt_rq->overloaded = 0;
7300 #endif
7301
7302         rt_rq->rt_time = 0;
7303         rt_rq->rt_throttled = 0;
7304         rt_rq->rt_runtime = 0;
7305         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7306
7307 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7308         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7309         rt_rq->rq = rq;
7310 #endif
7311 }
7312
7313 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7314 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7315                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7316                 int cpu, int add)
7317 {
7318         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7319         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7320         cfs_rq->tg = tg;
7321         if (add)
7322                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7323
7324         tg->se[cpu] = se;
7325         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7326         se->my_q = cfs_rq;
7327         se->load.weight = tg->shares;
7328         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7329         se->parent = NULL;
7330 }
7331 #endif
7332
7333 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7334 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7335                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7336                 int cpu, int add)
7337 {
7338         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7339         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7340         rt_rq->tg = tg;
7341         rt_rq->rt_se = rt_se;
7342         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7343         if (add)
7344                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7345
7346         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7347         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7348         rt_se->my_q = rt_rq;
7349         rt_se->parent = NULL;
7350         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7351 }
7352 #endif
7353
7354 void __init sched_init(void)
7355 {
7356         int highest_cpu = 0;
7357         int i, j;
7358         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7359
7360 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7361         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7362 #endif
7363 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7364         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7365 #endif
7366         /*
7367          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7368          * we use alloc_bootmem().
7369          */
7370         if (alloc_size) {
7371                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem_low(alloc_size);
7372
7373 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7374                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7375                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7376
7377                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7378                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7379 #endif
7380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7381                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7382                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7383
7384                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7385 #endif
7386         }
7387
7388 #ifdef CONFIG_SMP
7389         init_defrootdomain();
7390 #endif
7391
7392         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7393                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7394
7395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7396         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7397                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7398 #endif
7399
7400 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7401         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7402 #endif
7403
7404         for_each_possible_cpu(i) {
7405                 struct rq *rq;
7406
7407                 rq = cpu_rq(i);
7408                 spin_lock_init(&rq->lock);
7409                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7410                 rq->nr_running = 0;
7411                 rq->clock = 1;
7412                 update_last_tick_seen(rq);
7413                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7414                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7416                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7417                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7418                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7419                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7420                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7421
7422 #endif
7423 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7424                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7425                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7426                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7427                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7428 #else
7429                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7430 #endif
7431
7432                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7433                         rq->cpu_load[j] = 0;
7434 #ifdef CONFIG_SMP
7435                 rq->sd = NULL;
7436                 rq->rd = NULL;
7437                 rq->active_balance = 0;
7438                 rq->next_balance = jiffies;
7439                 rq->push_cpu = 0;
7440                 rq->cpu = i;
7441                 rq->migration_thread = NULL;
7442                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7443                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7444 #endif
7445                 init_rq_hrtick(rq);
7446                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7447                 highest_cpu = i;
7448         }
7449
7450         set_load_weight(&init_task);
7451
7452 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7453         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7454 #endif
7455
7456 #ifdef CONFIG_SMP
7457         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7458         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7459 #endif
7460
7461 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7462         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7463 #endif
7464
7465         /*
7466          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7467          */
7468         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7469         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7470
7471         /*
7472          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7473          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7474          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7475          * when this runqueue becomes "idle".
7476          */
7477         init_idle(current, smp_processor_id());
7478         /*
7479          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7480          */
7481         current->sched_class = &fair_sched_class;
7482
7483         scheduler_running = 1;
7484 }
7485
7486 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7487 void __might_sleep(char *file, int line)
7488 {
7489 #ifdef in_atomic
7490         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7491
7492         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7493             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7494                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7495                         return;
7496                 prev_jiffy = jiffies;
7497                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7498                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7499                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7500                         in_atomic(), irqs_disabled());
7501                 debug_show_held_locks(current);
7502                 if (irqs_disabled())
7503                         print_irqtrace_events(current);
7504                 dump_stack();
7505         }
7506 #endif
7507 }
7508 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7509 #endif
7510
7511 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7512 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7513 {
7514         int on_rq;
7515         update_rq_clock(rq);
7516         on_rq = p->se.on_rq;
7517         if (on_rq)
7518                 deactivate_task(rq, p, 0);
7519         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7520         if (on_rq) {
7521                 activate_task(rq, p, 0);
7522                 resched_task(rq->curr);
7523         }
7524 }
7525
7526 void normalize_rt_tasks(void)
7527 {
7528         struct task_struct *g, *p;
7529         unsigned long flags;
7530         struct rq *rq;
7531
7532         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7533         do_each_thread(g, p) {
7534                 /*
7535                  * Only normalize user tasks:
7536                  */
7537                 if (!p->mm)
7538                         continue;
7539
7540                 p->se.exec_start                = 0;
7541 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7542                 p->se.wait_start                = 0;
7543                 p->se.sleep_start               = 0;
7544                 p->se.block_start               = 0;
7545 #endif
7546                 task_rq(p)->clock               = 0;
7547
7548                 if (!rt_task(p)) {
7549                         /*
7550                          * Renice negative nice level userspace
7551                          * tasks back to 0:
7552                          */
7553                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7554                                 set_user_nice(p, 0);
7555                         continue;
7556                 }
7557
7558                 spin_lock(&p->pi_lock);
7559                 rq = __task_rq_lock(p);
7560
7561                 normalize_task(rq, p);
7562
7563                 __task_rq_unlock(rq);
7564                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7565         } while_each_thread(g, p);
7566
7567         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7568 }
7569
7570 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7571
7572 #ifdef CONFIG_IA64
7573 /*
7574  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7575  *
7576  * They can only be called when the whole system has been
7577  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7578  * activity can take place. Using them for anything else would
7579  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7580  * under any other configuration.
7581  */
7582
7583 /**
7584  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7585  * @cpu: the processor in question.
7586  *
7587  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7588  */
7589 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7590 {
7591         return cpu_curr(cpu);
7592 }
7593
7594 /**
7595  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7596  * @cpu: the processor in question.
7597  * @p: the task pointer to set.
7598  *
7599  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7600  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7601  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7602  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7603  * and caller must save the original value of the current task (see
7604  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7605  * re-starting the system.
7606  *
7607  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7608  */
7609 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7610 {
7611         cpu_curr(cpu) = p;
7612 }
7613
7614 #endif
7615
7616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7617 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7618 {
7619         int i;
7620
7621         for_each_possible_cpu(i) {
7622                 if (tg->cfs_rq)
7623                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7624                 if (tg->se)
7625                         kfree(tg->se[i]);
7626         }
7627
7628         kfree(tg->cfs_rq);
7629         kfree(tg->se);
7630 }
7631
7632 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7633 {
7634         struct cfs_rq *cfs_rq;
7635         struct sched_entity *se;
7636         struct rq *rq;
7637         int i;
7638
7639         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7640         if (!tg->cfs_rq)
7641                 goto err;
7642         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7643         if (!tg->se)
7644                 goto err;
7645
7646         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7647
7648         for_each_possible_cpu(i) {
7649                 rq = cpu_rq(i);
7650
7651                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7652                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7653                 if (!cfs_rq)
7654                         goto err;
7655
7656                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7657                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7658                 if (!se)
7659                         goto err;
7660
7661                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7662         }
7663
7664         return 1;
7665
7666  err:
7667         return 0;
7668 }
7669
7670 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7671 {
7672         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7673                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7674 }
7675
7676 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7677 {
7678         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7679 }
7680 #else
7681 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7682 {
7683 }
7684
7685 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7686 {
7687         return 1;
7688 }
7689
7690 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7691 {
7692 }
7693
7694 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7695 {
7696 }
7697 #endif
7698
7699 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7700 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7701 {
7702         int i;
7703
7704         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7705
7706         for_each_possible_cpu(i) {
7707                 if (tg->rt_rq)
7708                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7709                 if (tg->rt_se)
7710                         kfree(tg->rt_se[i]);
7711         }
7712
7713         kfree(tg->rt_rq);
7714         kfree(tg->rt_se);
7715 }
7716
7717 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7718 {
7719         struct rt_rq *rt_rq;
7720         struct sched_rt_entity *rt_se;
7721         struct rq *rq;
7722         int i;
7723
7724         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7725         if (!tg->rt_rq)
7726                 goto err;
7727         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7728         if (!tg->rt_se)
7729                 goto err;
7730
7731         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7732                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7733
7734         for_each_possible_cpu(i) {
7735                 rq = cpu_rq(i);
7736
7737                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7738                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7739                 if (!rt_rq)
7740                         goto err;
7741
7742                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7743                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7744                 if (!rt_se)
7745                         goto err;
7746
7747                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7748         }
7749
7750         return 1;
7751
7752  err:
7753         return 0;
7754 }
7755
7756 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7757 {
7758         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7759                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7760 }
7761
7762 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7763 {
7764         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7765 }
7766 #else
7767 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7768 {
7769 }
7770
7771 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7772 {
7773         return 1;
7774 }
7775
7776 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7777 {
7778 }
7779
7780 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7781 {
7782 }
7783 #endif
7784
7785 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7786 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7787 {
7788         free_fair_sched_group(tg);
7789         free_rt_sched_group(tg);
7790         kfree(tg);
7791 }
7792
7793 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7794 struct task_group *sched_create_group(void)
7795 {
7796         struct task_group *tg;
7797         unsigned long flags;
7798         int i;
7799
7800         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7801         if (!tg)
7802                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7803
7804         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7805                 goto err;
7806
7807         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7808                 goto err;
7809
7810         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7811         for_each_possible_cpu(i) {
7812                 register_fair_sched_group(tg, i);
7813                 register_rt_sched_group(tg, i);
7814         }
7815         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7816         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7817
7818         return tg;
7819
7820 err:
7821         free_sched_group(tg);
7822         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7823 }
7824
7825 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7826 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7827 {
7828         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7829         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7830 }
7831
7832 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7833 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7834 {
7835         unsigned long flags;
7836         int i;
7837
7838         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7839         for_each_possible_cpu(i) {
7840                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7841                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7842         }
7843         list_del_rcu(&tg->list);
7844         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7845
7846         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7847         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7848 }
7849
7850 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7851  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7852  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7853  *      reflect its new group.
7854  */
7855 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7856 {
7857         int on_rq, running;
7858         unsigned long flags;
7859         struct rq *rq;
7860
7861         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7862
7863         update_rq_clock(rq);
7864
7865         running = task_current(rq, tsk);
7866         on_rq = tsk->se.on_rq;
7867
7868         if (on_rq)
7869                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7870         if (unlikely(running))
7871                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7872
7873         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7874
7875 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7876         if (tsk->sched_class->moved_group)
7877                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
7878 #endif
7879
7880         if (unlikely(running))
7881                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7882         if (on_rq)
7883                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7884
7885         task_rq_unlock(rq, &flags);
7886 }
7887 #endif
7888
7889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7890 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7891 {
7892         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7893         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7894         int on_rq;
7895
7896         spin_lock_irq(&rq->lock);
7897
7898         on_rq = se->on_rq;
7899         if (on_rq)
7900                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7901
7902         se->load.weight = shares;
7903         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7904
7905         if (on_rq)
7906                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7907
7908         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7909 }
7910
7911 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7912
7913 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7914 {
7915         int i;
7916         unsigned long flags;
7917
7918         /*
7919          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
7920          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
7921          *  limitation from this.)
7922          */
7923         if (shares < 2)
7924                 shares = 2;
7925
7926         mutex_lock(&shares_mutex);
7927         if (tg->shares == shares)
7928                 goto done;
7929
7930         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7931         for_each_possible_cpu(i)
7932                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7933         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7934
7935         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7936         synchronize_sched();
7937
7938         /*
7939          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7940          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7941          */
7942         tg->shares = shares;
7943         for_each_possible_cpu(i)
7944                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7945
7946         /*
7947          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7948          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7949          */
7950         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7951         for_each_possible_cpu(i)
7952                 register_fair_sched_group(tg, i);
7953         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7954 done:
7955         mutex_unlock(&shares_mutex);
7956         return 0;
7957 }
7958
7959 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7960 {
7961         return tg->shares;
7962 }
7963 #endif
7964
7965 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7966 /*
7967  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7968  */
7969 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7970
7971 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7972 {
7973         if (runtime == RUNTIME_INF)
7974                 return 1ULL << 16;
7975
7976         return div64_64(runtime << 16, period);
7977 }
7978
7979 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7980 {
7981         struct task_group *tgi;
7982         unsigned long total = 0;
7983         unsigned long global_ratio =
7984                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7985
7986         rcu_read_lock();
7987         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7988                 if (tgi == tg)
7989                         continue;
7990
7991                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
7992                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
7993         }
7994         rcu_read_unlock();
7995
7996         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7997 }
7998
7999 /* Must be called with tasklist_lock held */
8000 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8001 {
8002         struct task_struct *g, *p;
8003         do_each_thread(g, p) {
8004                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8005                         return 1;
8006         } while_each_thread(g, p);
8007         return 0;
8008 }
8009
8010 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8011                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8012 {
8013         int i, err = 0;
8014
8015         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8016         read_lock(&tasklist_lock);
8017         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8018                 err = -EBUSY;
8019                 goto unlock;
8020         }
8021         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8022                 err = -EINVAL;
8023                 goto unlock;
8024         }
8025
8026         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8027         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8028         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8029
8030         for_each_possible_cpu(i) {
8031                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8032
8033                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8034                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8035                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8036         }
8037         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8038  unlock:
8039         read_unlock(&tasklist_lock);
8040         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8041
8042         return err;
8043 }
8044
8045 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8046 {
8047         u64 rt_runtime, rt_period;
8048
8049         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8050         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8051         if (rt_runtime_us < 0)
8052                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8053
8054         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8055 }
8056
8057 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8058 {
8059         u64 rt_runtime_us;
8060
8061         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8062                 return -1;
8063
8064         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8065         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8066         return rt_runtime_us;
8067 }
8068
8069 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8070 {
8071         u64 rt_runtime, rt_period;
8072
8073         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8074         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8075
8076         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8077 }
8078
8079 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8080 {
8081         u64 rt_period_us;
8082
8083         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8084         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8085         return rt_period_us;
8086 }
8087
8088 static int sched_rt_global_constraints(void)
8089 {
8090         int ret = 0;
8091
8092         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8093         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8094                 ret = -EINVAL;
8095         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8096
8097         return ret;
8098 }
8099 #else
8100 static int sched_rt_global_constraints(void)
8101 {
8102         unsigned long flags;
8103         int i;
8104
8105         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8106         for_each_possible_cpu(i) {
8107                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8108
8109                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8110                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8111                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8112         }
8113         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8114
8115         return 0;
8116 }
8117 #endif
8118
8119 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8120                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8121                 loff_t *ppos)
8122 {
8123         int ret;
8124         int old_period, old_runtime;
8125         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8126
8127         mutex_lock(&mutex);
8128         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8129         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8130
8131         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8132
8133         if (!ret && write) {
8134                 ret = sched_rt_global_constraints();
8135                 if (ret) {
8136                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8137                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8138                 } else {
8139                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8140                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8141                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8142                 }
8143         }
8144         mutex_unlock(&mutex);
8145
8146         return ret;
8147 }
8148
8149 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8150
8151 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8152 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8153 {
8154         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8155                             struct task_group, css);
8156 }
8157
8158 static struct cgroup_subsys_state *
8159 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8160 {
8161         struct task_group *tg;
8162
8163         if (!cgrp->parent) {
8164                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8165                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8166                 return &init_task_group.css;
8167         }
8168
8169         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
8170         if (cgrp->parent->parent)
8171                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8172
8173         tg = sched_create_group();
8174         if (IS_ERR(tg))
8175                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8176
8177         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8178         tg->css.cgroup = cgrp;
8179
8180         return &tg->css;
8181 }
8182
8183 static void
8184 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8185 {
8186         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8187
8188         sched_destroy_group(tg);
8189 }
8190
8191 static int
8192 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8193                       struct task_struct *tsk)
8194 {
8195 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8196         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8197         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8198                 return -EINVAL;
8199 #else
8200         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8201         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8202                 return -EINVAL;
8203 #endif
8204
8205         return 0;
8206 }
8207
8208 static void
8209 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8210                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8211 {
8212         sched_move_task(tsk);
8213 }
8214
8215 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8216 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8217                                 u64 shareval)
8218 {
8219         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8220 }
8221
8222 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8223 {
8224         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8225
8226         return (u64) tg->shares;
8227 }
8228 #endif
8229
8230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8231 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8232                                 struct file *file,
8233                                 const char __user *userbuf,
8234                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8235 {
8236         char buffer[64];
8237         int retval = 0;
8238         s64 val;
8239         char *end;
8240
8241         if (!nbytes)
8242                 return -EINVAL;
8243         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8244                 return -E2BIG;
8245         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8246                 return -EFAULT;
8247
8248         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8249
8250         /* strip newline if necessary */
8251         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8252                 buffer[nbytes-1] = 0;
8253         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8254         if (*end)
8255                 return -EINVAL;
8256
8257         /* Pass to subsystem */
8258         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8259         if (!retval)
8260                 retval = nbytes;
8261         return retval;
8262 }
8263
8264 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8265                                    struct file *file,
8266                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8267                                    loff_t *ppos)
8268 {
8269         char tmp[64];
8270         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8271         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8272
8273         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8274 }
8275
8276 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8277                 u64 rt_period_us)
8278 {
8279         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8280 }
8281
8282 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8283 {
8284         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8285 }
8286 #endif
8287
8288 static struct cftype cpu_files[] = {
8289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8290         {
8291                 .name = "shares",
8292                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8293                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8294         },
8295 #endif
8296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8297         {
8298                 .name = "rt_runtime_us",
8299                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8300                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8301         },
8302         {
8303                 .name = "rt_period_us",
8304                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
8305                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
8306         },
8307 #endif
8308 };
8309
8310 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8311 {
8312         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8313 }
8314
8315 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8316         .name           = "cpu",
8317         .create         = cpu_cgroup_create,
8318         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8319         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8320         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8321         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8322         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8323         .early_init     = 1,
8324 };
8325
8326 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8327
8328 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8329
8330 /*
8331  * CPU accounting code for task groups.
8332  *
8333  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8334  * (balbir@in.ibm.com).
8335  */
8336
8337 /* track cpu usage of a group of tasks */
8338 struct cpuacct {
8339         struct cgroup_subsys_state css;
8340         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8341         u64 *cpuusage;
8342 };
8343
8344 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8345
8346 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8347 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8348 {
8349         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8350                             struct cpuacct, css);
8351 }
8352
8353 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8354 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8355 {
8356         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8357                             struct cpuacct, css);
8358 }
8359
8360 /* create a new cpu accounting group */
8361 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8362         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8363 {
8364         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8365
8366         if (!ca)
8367                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8368
8369         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8370         if (!ca->cpuusage) {
8371                 kfree(ca);
8372                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8373         }
8374
8375         return &ca->css;
8376 }
8377
8378 /* destroy an existing cpu accounting group */
8379 static void
8380 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8381 {
8382         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8383
8384         free_percpu(ca->cpuusage);
8385         kfree(ca);
8386 }
8387
8388 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8389 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8390 {
8391         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8392         u64 totalcpuusage = 0;
8393         int i;
8394
8395         for_each_possible_cpu(i) {
8396                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8397
8398                 /*
8399                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8400                  * platforms.
8401                  */
8402                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8403                 totalcpuusage += *cpuusage;
8404                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8405         }
8406
8407         return totalcpuusage;
8408 }
8409
8410 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8411                                                                 u64 reset)
8412 {
8413         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8414         int err = 0;
8415         int i;
8416
8417         if (reset) {
8418                 err = -EINVAL;
8419                 goto out;
8420         }
8421
8422         for_each_possible_cpu(i) {
8423                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8424
8425                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8426                 *cpuusage = 0;
8427                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8428         }
8429 out:
8430         return err;
8431 }
8432
8433 static struct cftype files[] = {
8434         {
8435                 .name = "usage",
8436                 .read_uint = cpuusage_read,
8437                 .write_uint = cpuusage_write,
8438         },
8439 };
8440
8441 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8442 {
8443         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8444 }
8445
8446 /*
8447  * charge this task's execution time to its accounting group.
8448  *
8449  * called with rq->lock held.
8450  */
8451 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8452 {
8453         struct cpuacct *ca;
8454
8455         if (!cpuacct_subsys.active)
8456                 return;
8457
8458         ca = task_ca(tsk);
8459         if (ca) {
8460                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8461
8462                 *cpuusage += cputime;
8463         }
8464 }
8465
8466 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8467         .name = "cpuacct",
8468         .create = cpuacct_create,
8469         .destroy = cpuacct_destroy,
8470         .populate = cpuacct_populate,
8471         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8472 };
8473 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */