sched: old sleeper bonus
[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         SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   = 256,
684 };
685
686 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
687                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
688                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
689                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
690                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
691                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
692                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
693                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
694                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0 |
695                 SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   * 1;
696
697 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
698
699 /*
700  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
701  * Limited because this is done with IRQs disabled.
702  */
703 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
704
705 /*
706  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
707  * default: 1s
708  */
709 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
710
711 static __read_mostly int scheduler_running;
712
713 /*
714  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
715  * default: 0.95s
716  */
717 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
718
719 static inline u64 global_rt_period(void)
720 {
721         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
722 }
723
724 static inline u64 global_rt_runtime(void)
725 {
726         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
727                 return RUNTIME_INF;
728
729         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
730 }
731
732 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
733
734 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
735 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
736
737 /*
738  * Global lock which we take every now and then to synchronize
739  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
740  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
741  * it's good enough for tracing:
742  */
743 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
744 static unsigned long long prev_global_time;
745
746 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
747 {
748         unsigned long flags;
749
750         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
751
752         if (time < prev_global_time) {
753                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
754                 time = prev_global_time;
755         } else {
756                 prev_global_time = time;
757         }
758
759         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
760
761         return time;
762 }
763
764 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
765 {
766         unsigned long long now;
767         unsigned long flags;
768         struct rq *rq;
769
770         /*
771          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
772          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
773          */
774         if (unlikely(!scheduler_running))
775                 return 0;
776
777         local_irq_save(flags);
778         rq = cpu_rq(cpu);
779         update_rq_clock(rq);
780         now = rq->clock;
781         local_irq_restore(flags);
782
783         return now;
784 }
785
786 /*
787  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
788  * clock constructed from sched_clock():
789  */
790 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
791 {
792         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
793
794         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
795         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
796         delta_time = time-prev_cpu_time;
797
798         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
799                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
800
801         return time;
802 }
803 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
804
805 #ifndef prepare_arch_switch
806 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
807 #endif
808 #ifndef finish_arch_switch
809 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
810 #endif
811
812 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
813 {
814         return rq->curr == p;
815 }
816
817 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
818 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
819 {
820         return task_current(rq, p);
821 }
822
823 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
824 {
825 }
826
827 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
828 {
829 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
830         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
831         rq->lock.owner = current;
832 #endif
833         /*
834          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
835          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
836          * prev into current:
837          */
838         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
839
840         spin_unlock_irq(&rq->lock);
841 }
842
843 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
844 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
845 {
846 #ifdef CONFIG_SMP
847         return p->oncpu;
848 #else
849         return task_current(rq, p);
850 #endif
851 }
852
853 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
854 {
855 #ifdef CONFIG_SMP
856         /*
857          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
858          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
859          * here.
860          */
861         next->oncpu = 1;
862 #endif
863 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
864         spin_unlock_irq(&rq->lock);
865 #else
866         spin_unlock(&rq->lock);
867 #endif
868 }
869
870 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
875          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
876          * finished.
877          */
878         smp_wmb();
879         prev->oncpu = 0;
880 #endif
881 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
882         local_irq_enable();
883 #endif
884 }
885 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
886
887 /*
888  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
889  * Must be called interrupts disabled.
890  */
891 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
892         __acquires(rq->lock)
893 {
894         for (;;) {
895                 struct rq *rq = task_rq(p);
896                 spin_lock(&rq->lock);
897                 if (likely(rq == task_rq(p)))
898                         return rq;
899                 spin_unlock(&rq->lock);
900         }
901 }
902
903 /*
904  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
905  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
906  * explicitly disabling preemption.
907  */
908 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
909         __acquires(rq->lock)
910 {
911         struct rq *rq;
912
913         for (;;) {
914                 local_irq_save(*flags);
915                 rq = task_rq(p);
916                 spin_lock(&rq->lock);
917                 if (likely(rq == task_rq(p)))
918                         return rq;
919                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
920         }
921 }
922
923 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
924         __releases(rq->lock)
925 {
926         spin_unlock(&rq->lock);
927 }
928
929 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
930         __releases(rq->lock)
931 {
932         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
933 }
934
935 /*
936  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
937  */
938 static struct rq *this_rq_lock(void)
939         __acquires(rq->lock)
940 {
941         struct rq *rq;
942
943         local_irq_disable();
944         rq = this_rq();
945         spin_lock(&rq->lock);
946
947         return rq;
948 }
949
950 /*
951  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
952  */
953 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
954 {
955         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
956
957         spin_lock(&rq->lock);
958         __update_rq_clock(rq);
959         spin_unlock(&rq->lock);
960         rq->clock_deep_idle_events++;
961 }
962 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
963
964 /*
965  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
966  */
967 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
968 {
969         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
970         u64 now = sched_clock();
971
972         rq->idle_clock += delta_ns;
973         /*
974          * Override the previous timestamp and ignore all
975          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
976          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
977          * rq clock:
978          */
979         spin_lock(&rq->lock);
980         rq->prev_clock_raw = now;
981         rq->clock += delta_ns;
982         spin_unlock(&rq->lock);
983         touch_softlockup_watchdog();
984 }
985 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
986
987 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
988
989 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
990 {
991         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
992 }
993
994 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
995 /*
996  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
997  *
998  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
999  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1000  * reschedule event.
1001  *
1002  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1003  * rq->lock.
1004  */
1005 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1006 {
1007         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1008 }
1009
1010 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1011 {
1012         unsigned long flags;
1013
1014         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1015         resched_task(rq->curr);
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1017 }
1018
1019 enum {
1020         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1021         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1022 };
1023
1024 /*
1025  * Use hrtick when:
1026  *  - enabled by features
1027  *  - hrtimer is actually high res
1028  */
1029 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (!sched_feat(HRTICK))
1032                 return 0;
1033         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * Called to set the hrtick timer state.
1038  *
1039  * called with rq->lock held and irqs disabled
1040  */
1041 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1042 {
1043         assert_spin_locked(&rq->lock);
1044
1045         /*
1046          * preempt at: now + delay
1047          */
1048         rq->hrtick_expire =
1049                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1050         /*
1051          * indicate we need to program the timer
1052          */
1053         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1054         if (reset)
1055                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1056
1057         /*
1058          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1059          * forced reschedule.
1060          */
1061         if (reset)
1062                 resched_hrt(rq->curr);
1063 }
1064
1065 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1066 {
1067         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1068                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Update the timer from the possible pending state.
1073  */
1074 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1075 {
1076         ktime_t time;
1077         int set, reset;
1078         unsigned long flags;
1079
1080         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1081
1082         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1083         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1084         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1085         time = rq->hrtick_expire;
1086         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1087         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1088
1089         if (set) {
1090                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1091                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1092                         resched_rq(rq);
1093         } else
1094                 hrtick_clear(rq);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * High-resolution timer tick.
1099  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1100  */
1101 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1102 {
1103         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1104
1105         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1106
1107         spin_lock(&rq->lock);
1108         __update_rq_clock(rq);
1109         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1110         spin_unlock(&rq->lock);
1111
1112         return HRTIMER_NORESTART;
1113 }
1114
1115 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1116 {
1117         rq->hrtick_flags = 0;
1118         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1119         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1120         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1121 }
1122
1123 void hrtick_resched(void)
1124 {
1125         struct rq *rq;
1126         unsigned long flags;
1127
1128         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1129                 return;
1130
1131         local_irq_save(flags);
1132         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1133         hrtick_set(rq);
1134         local_irq_restore(flags);
1135 }
1136 #else
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 void hrtick_resched(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1202  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1203  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1204  * idle system the next event might even be infinite time into the
1205  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1206  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1207  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1208  * wheel for the next timer event.
1209  */
1210 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1211 {
1212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1213
1214         if (cpu == smp_processor_id())
1215                 return;
1216
1217         /*
1218          * This is safe, as this function is called with the timer
1219          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1220          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1221          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1222          * timer into account automatically.
1223          */
1224         if (rq->curr != rq->idle)
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1229          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1230          * idle task through an additional NOOP schedule()
1231          */
1232         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1233
1234         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1235         smp_mb();
1236         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1237                 smp_send_reschedule(cpu);
1238 }
1239 #endif
1240
1241 #else
1242 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1243 {
1244         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1245         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1246 }
1247 #endif
1248
1249 #if BITS_PER_LONG == 32
1250 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1251 #else
1252 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1253 #endif
1254
1255 #define WMULT_SHIFT     32
1256
1257 /*
1258  * Shift right and round:
1259  */
1260 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1261
1262 static unsigned long
1263 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1264                 struct load_weight *lw)
1265 {
1266         u64 tmp;
1267
1268         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1269                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1270
1271         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1272         /*
1273          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1274          */
1275         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1276                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1277                         WMULT_SHIFT/2);
1278         else
1279                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1280
1281         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1282 }
1283
1284 static inline unsigned long
1285 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1286 {
1287         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1288 }
1289
1290 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1291 {
1292         lw->weight += inc;
1293         lw->inv_weight = 0;
1294 }
1295
1296 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1297 {
1298         lw->weight -= dec;
1299         lw->inv_weight = 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1304  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1305  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1306  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1307  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1308  * slice expiry etc.
1309  */
1310
1311 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1312 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1313
1314 /*
1315  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1316  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1317  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1318  * that remained on nice 0.
1319  *
1320  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1321  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1322  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1323  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1324  * the relative distance between them is ~25%.)
1325  */
1326 static const int prio_to_weight[40] = {
1327  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1328  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1329  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1330  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1331  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1332  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1333  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1334  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1335 };
1336
1337 /*
1338  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1339  *
1340  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1341  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1342  * into multiplications:
1343  */
1344 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1345  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1346  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1347  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1348  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1349  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1350  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1351  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1352  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1353 };
1354
1355 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1356
1357 /*
1358  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1359  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1360  * structures to the load-balancing proper:
1361  */
1362 struct rq_iterator {
1363         void *arg;
1364         struct task_struct *(*start)(void *);
1365         struct task_struct *(*next)(void *);
1366 };
1367
1368 #ifdef CONFIG_SMP
1369 static unsigned long
1370 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1371               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1372               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1373               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1374
1375 static int
1376 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1377                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1378                    struct rq_iterator *iterator);
1379 #endif
1380
1381 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1382 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1383 #else
1384 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1385 #endif
1386
1387 #ifdef CONFIG_SMP
1388 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1389 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1390 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1391 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1392 #endif /* CONFIG_SMP */
1393
1394 #include "sched_stats.h"
1395 #include "sched_idletask.c"
1396 #include "sched_fair.c"
1397 #include "sched_rt.c"
1398 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1399 # include "sched_debug.c"
1400 #endif
1401
1402 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1403
1404 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1405 {
1406         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1407 }
1408
1409 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1410 {
1411         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1412 }
1413
1414 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1415 {
1416         rq->nr_running++;
1417         inc_load(rq, p);
1418 }
1419
1420 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1421 {
1422         rq->nr_running--;
1423         dec_load(rq, p);
1424 }
1425
1426 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1427 {
1428         if (task_has_rt_policy(p)) {
1429                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1430                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1431                 return;
1432         }
1433
1434         /*
1435          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1436          */
1437         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1438                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1439                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1440                 return;
1441         }
1442
1443         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1444         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1445 }
1446
1447 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1448 {
1449         sched_info_queued(p);
1450         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1451         p->se.on_rq = 1;
1452 }
1453
1454 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1455 {
1456         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1457         p->se.on_rq = 0;
1458 }
1459
1460 /*
1461  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1462  */
1463 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1464 {
1465         return p->static_prio;
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1470  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1471  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1472  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1473  * estimator recalculates.
1474  */
1475 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1476 {
1477         int prio;
1478
1479         if (task_has_rt_policy(p))
1480                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1481         else
1482                 prio = __normal_prio(p);
1483         return prio;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1488  * taken into account by the scheduler. This value might
1489  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1490  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1491  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1492  */
1493 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1494 {
1495         p->normal_prio = normal_prio(p);
1496         /*
1497          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1498          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1499          * to the normal priority:
1500          */
1501         if (!rt_prio(p->prio))
1502                 return p->normal_prio;
1503         return p->prio;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * activate_task - move a task to the runqueue.
1508  */
1509 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1510 {
1511         if (task_contributes_to_load(p))
1512                 rq->nr_uninterruptible--;
1513
1514         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1515         inc_nr_running(p, rq);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1520  */
1521 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1522 {
1523         if (task_contributes_to_load(p))
1524                 rq->nr_uninterruptible++;
1525
1526         dequeue_task(rq, p, sleep);
1527         dec_nr_running(p, rq);
1528 }
1529
1530 /**
1531  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1532  * @p: the task in question.
1533  */
1534 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1535 {
1536         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1537 }
1538
1539 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1540 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1541 {
1542         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1543 }
1544
1545 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1546 {
1547         set_task_rq(p, cpu);
1548 #ifdef CONFIG_SMP
1549         /*
1550          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1551          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1552          * per-task data have been completed by this moment.
1553          */
1554         smp_wmb();
1555         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1556 #endif
1557 }
1558
1559 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1560                                        const struct sched_class *prev_class,
1561                                        int oldprio, int running)
1562 {
1563         if (prev_class != p->sched_class) {
1564                 if (prev_class->switched_from)
1565                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1566                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1567         } else
1568                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1569 }
1570
1571 #ifdef CONFIG_SMP
1572
1573 /*
1574  * Is this task likely cache-hot:
1575  */
1576 static int
1577 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1578 {
1579         s64 delta;
1580
1581         /*
1582          * Buddy candidates are cache hot:
1583          */
1584         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1585                 return 1;
1586
1587         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1588                 return 0;
1589
1590         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1591                 return 1;
1592         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1593                 return 0;
1594
1595         delta = now - p->se.exec_start;
1596
1597         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1598 }
1599
1600
1601 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1602 {
1603         int old_cpu = task_cpu(p);
1604         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1605         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1606                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1607         u64 clock_offset;
1608
1609         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1610
1611 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1612         if (p->se.wait_start)
1613                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1614         if (p->se.sleep_start)
1615                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1616         if (p->se.block_start)
1617                 p->se.block_start -= clock_offset;
1618         if (old_cpu != new_cpu) {
1619                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1620                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1621                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1622         }
1623 #endif
1624         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1625                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1626
1627         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1628 }
1629
1630 struct migration_req {
1631         struct list_head list;
1632
1633         struct task_struct *task;
1634         int dest_cpu;
1635
1636         struct completion done;
1637 };
1638
1639 /*
1640  * The task's runqueue lock must be held.
1641  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1642  */
1643 static int
1644 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1645 {
1646         struct rq *rq = task_rq(p);
1647
1648         /*
1649          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1650          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1651          */
1652         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1653                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1654                 return 0;
1655         }
1656
1657         init_completion(&req->done);
1658         req->task = p;
1659         req->dest_cpu = dest_cpu;
1660         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1661
1662         return 1;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1667  *
1668  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1669  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1670  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1671  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1672  * waiting to become inactive.
1673  */
1674 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1675 {
1676         unsigned long flags;
1677         int running, on_rq;
1678         struct rq *rq;
1679
1680         for (;;) {
1681                 /*
1682                  * We do the initial early heuristics without holding
1683                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1684                  * the runqueue lock when things look like they will
1685                  * work out!
1686                  */
1687                 rq = task_rq(p);
1688
1689                 /*
1690                  * If the task is actively running on another CPU
1691                  * still, just relax and busy-wait without holding
1692                  * any locks.
1693                  *
1694                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1695                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1696                  * But we don't care, since "task_running()" will
1697                  * return false if the runqueue has changed and p
1698                  * is actually now running somewhere else!
1699                  */
1700                 while (task_running(rq, p))
1701                         cpu_relax();
1702
1703                 /*
1704                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1705                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1706                  * just go back and repeat.
1707                  */
1708                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1709                 running = task_running(rq, p);
1710                 on_rq = p->se.on_rq;
1711                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1712
1713                 /*
1714                  * Was it really running after all now that we
1715                  * checked with the proper locks actually held?
1716                  *
1717                  * Oops. Go back and try again..
1718                  */
1719                 if (unlikely(running)) {
1720                         cpu_relax();
1721                         continue;
1722                 }
1723
1724                 /*
1725                  * It's not enough that it's not actively running,
1726                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1727                  * preempted!
1728                  *
1729                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1730                  * running right now), it's preempted, and we should
1731                  * yield - it could be a while.
1732                  */
1733                 if (unlikely(on_rq)) {
1734                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1735                         continue;
1736                 }
1737
1738                 /*
1739                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1740                  * runnable, which means that it will never become
1741                  * running in the future either. We're all done!
1742                  */
1743                 break;
1744         }
1745 }
1746
1747 /***
1748  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1749  * @p: the to-be-kicked thread
1750  *
1751  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1752  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1753  *
1754  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1755  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1756  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1757  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1758  * achieved as well.
1759  */
1760 void kick_process(struct task_struct *p)
1761 {
1762         int cpu;
1763
1764         preempt_disable();
1765         cpu = task_cpu(p);
1766         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1767                 smp_send_reschedule(cpu);
1768         preempt_enable();
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1773  * according to the scheduling class and "nice" value.
1774  *
1775  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1776  * balance conservatively.
1777  */
1778 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1779 {
1780         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1781         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1782
1783         if (type == 0)
1784                 return total;
1785
1786         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1791  * according to the scheduling class and "nice" value.
1792  */
1793 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1794 {
1795         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1796         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1797
1798         if (type == 0)
1799                 return total;
1800
1801         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1806  */
1807 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1808 {
1809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1810         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1811         unsigned long n = rq->nr_running;
1812
1813         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1818  * domain.
1819  */
1820 static struct sched_group *
1821 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1822 {
1823         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1824         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1825         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1826         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1827
1828         do {
1829                 unsigned long load, avg_load;
1830                 int local_group;
1831                 int i;
1832
1833                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1834                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1835                         continue;
1836
1837                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1838
1839                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1840                 avg_load = 0;
1841
1842                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1843                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1844                         if (local_group)
1845                                 load = source_load(i, load_idx);
1846                         else
1847                                 load = target_load(i, load_idx);
1848
1849                         avg_load += load;
1850                 }
1851
1852                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1853                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1854                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1855
1856                 if (local_group) {
1857                         this_load = avg_load;
1858                         this = group;
1859                 } else if (avg_load < min_load) {
1860                         min_load = avg_load;
1861                         idlest = group;
1862                 }
1863         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1864
1865         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1866                 return NULL;
1867         return idlest;
1868 }
1869
1870 /*
1871  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1872  */
1873 static int
1874 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1875                 cpumask_t *tmp)
1876 {
1877         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1878         int idlest = -1;
1879         int i;
1880
1881         /* Traverse only the allowed CPUs */
1882         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1883
1884         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1885                 load = weighted_cpuload(i);
1886
1887                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1888                         min_load = load;
1889                         idlest = i;
1890                 }
1891         }
1892
1893         return idlest;
1894 }
1895
1896 /*
1897  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1898  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1899  * SD_BALANCE_EXEC.
1900  *
1901  * Balance, ie. select the least loaded group.
1902  *
1903  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1904  *
1905  * preempt must be disabled.
1906  */
1907 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1908 {
1909         struct task_struct *t = current;
1910         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1911
1912         for_each_domain(cpu, tmp) {
1913                 /*
1914                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1915                  */
1916                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1917                         break;
1918                 if (tmp->flags & flag)
1919                         sd = tmp;
1920         }
1921
1922         while (sd) {
1923                 cpumask_t span, tmpmask;
1924                 struct sched_group *group;
1925                 int new_cpu, weight;
1926
1927                 if (!(sd->flags & flag)) {
1928                         sd = sd->child;
1929                         continue;
1930                 }
1931
1932                 span = sd->span;
1933                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1934                 if (!group) {
1935                         sd = sd->child;
1936                         continue;
1937                 }
1938
1939                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
1940                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1941                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1942                         sd = sd->child;
1943                         continue;
1944                 }
1945
1946                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1947                 cpu = new_cpu;
1948                 sd = NULL;
1949                 weight = cpus_weight(span);
1950                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1951                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1952                                 break;
1953                         if (tmp->flags & flag)
1954                                 sd = tmp;
1955                 }
1956                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1957         }
1958
1959         return cpu;
1960 }
1961
1962 #endif /* CONFIG_SMP */
1963
1964 /***
1965  * try_to_wake_up - wake up a thread
1966  * @p: the to-be-woken-up thread
1967  * @state: the mask of task states that can be woken
1968  * @sync: do a synchronous wakeup?
1969  *
1970  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1971  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1972  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1973  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1974  * runnable without the overhead of this.
1975  *
1976  * returns failure only if the task is already active.
1977  */
1978 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1979 {
1980         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1981         unsigned long flags;
1982         long old_state;
1983         struct rq *rq;
1984
1985         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
1986                 sync = 0;
1987
1988         smp_wmb();
1989         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1990         old_state = p->state;
1991         if (!(old_state & state))
1992                 goto out;
1993
1994         if (p->se.on_rq)
1995                 goto out_running;
1996
1997         cpu = task_cpu(p);
1998         orig_cpu = cpu;
1999         this_cpu = smp_processor_id();
2000
2001 #ifdef CONFIG_SMP
2002         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2003                 goto out_activate;
2004
2005         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2006         if (cpu != orig_cpu) {
2007                 set_task_cpu(p, cpu);
2008                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2009                 /* might preempt at this point */
2010                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2011                 old_state = p->state;
2012                 if (!(old_state & state))
2013                         goto out;
2014                 if (p->se.on_rq)
2015                         goto out_running;
2016
2017                 this_cpu = smp_processor_id();
2018                 cpu = task_cpu(p);
2019         }
2020
2021 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2022         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2023         if (cpu == this_cpu)
2024                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2025         else {
2026                 struct sched_domain *sd;
2027                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2028                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2029                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2030                                 break;
2031                         }
2032                 }
2033         }
2034 #endif
2035
2036 out_activate:
2037 #endif /* CONFIG_SMP */
2038         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2039         if (sync)
2040                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2041         if (orig_cpu != cpu)
2042                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2043         if (cpu == this_cpu)
2044                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2045         else
2046                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2047         update_rq_clock(rq);
2048         activate_task(rq, p, 1);
2049         success = 1;
2050
2051 out_running:
2052         check_preempt_curr(rq, p);
2053
2054         p->state = TASK_RUNNING;
2055 #ifdef CONFIG_SMP
2056         if (p->sched_class->task_wake_up)
2057                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2058 #endif
2059 out:
2060         task_rq_unlock(rq, &flags);
2061
2062         return success;
2063 }
2064
2065 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2066 {
2067         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2068 }
2069 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2070
2071 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2072 {
2073         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2078  * p is forked by current.
2079  *
2080  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2081  */
2082 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2083 {
2084         p->se.exec_start                = 0;
2085         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2086         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2087         p->se.last_wakeup               = 0;
2088         p->se.avg_overlap               = 0;
2089
2090 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2091         p->se.wait_start                = 0;
2092         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2093         p->se.sleep_start               = 0;
2094         p->se.block_start               = 0;
2095         p->se.sleep_max                 = 0;
2096         p->se.block_max                 = 0;
2097         p->se.exec_max                  = 0;
2098         p->se.slice_max                 = 0;
2099         p->se.wait_max                  = 0;
2100 #endif
2101
2102         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2103         p->se.on_rq = 0;
2104
2105 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2106         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2107 #endif
2108
2109         /*
2110          * We mark the process as running here, but have not actually
2111          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2112          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2113          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2114          */
2115         p->state = TASK_RUNNING;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * fork()/clone()-time setup:
2120  */
2121 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2122 {
2123         int cpu = get_cpu();
2124
2125         __sched_fork(p);
2126
2127 #ifdef CONFIG_SMP
2128         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2129 #endif
2130         set_task_cpu(p, cpu);
2131
2132         /*
2133          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2134          */
2135         p->prio = current->normal_prio;
2136         if (!rt_prio(p->prio))
2137                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2138
2139 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2140         if (likely(sched_info_on()))
2141                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2142 #endif
2143 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2144         p->oncpu = 0;
2145 #endif
2146 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2147         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2148         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2149 #endif
2150         put_cpu();
2151 }
2152
2153 /*
2154  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2155  *
2156  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2157  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2158  * on the runqueue and wakes it.
2159  */
2160 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2161 {
2162         unsigned long flags;
2163         struct rq *rq;
2164
2165         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2166         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2167         update_rq_clock(rq);
2168
2169         p->prio = effective_prio(p);
2170
2171         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2172                 activate_task(rq, p, 0);
2173         } else {
2174                 /*
2175                  * Let the scheduling class do new task startup
2176                  * management (if any):
2177                  */
2178                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2179                 inc_nr_running(p, rq);
2180         }
2181         check_preempt_curr(rq, p);
2182 #ifdef CONFIG_SMP
2183         if (p->sched_class->task_wake_up)
2184                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2185 #endif
2186         task_rq_unlock(rq, &flags);
2187 }
2188
2189 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2190
2191 /**
2192  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2193  * @notifier: notifier struct to register
2194  */
2195 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2196 {
2197         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2198 }
2199 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2200
2201 /**
2202  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2203  * @notifier: notifier struct to unregister
2204  *
2205  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2206  */
2207 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2208 {
2209         hlist_del(&notifier->link);
2210 }
2211 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2212
2213 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2214 {
2215         struct preempt_notifier *notifier;
2216         struct hlist_node *node;
2217
2218         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2219                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2220 }
2221
2222 static void
2223 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2224                                  struct task_struct *next)
2225 {
2226         struct preempt_notifier *notifier;
2227         struct hlist_node *node;
2228
2229         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2230                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2231 }
2232
2233 #else
2234
2235 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2236 {
2237 }
2238
2239 static void
2240 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2241                                  struct task_struct *next)
2242 {
2243 }
2244
2245 #endif
2246
2247 /**
2248  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2249  * @rq: the runqueue preparing to switch
2250  * @prev: the current task that is being switched out
2251  * @next: the task we are going to switch to.
2252  *
2253  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2254  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2255  * switch.
2256  *
2257  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2258  * hooks.
2259  */
2260 static inline void
2261 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2262                     struct task_struct *next)
2263 {
2264         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2265         prepare_lock_switch(rq, next);
2266         prepare_arch_switch(next);
2267 }
2268
2269 /**
2270  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2271  * @rq: runqueue associated with task-switch
2272  * @prev: the thread we just switched away from.
2273  *
2274  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2275  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2276  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2277  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2278  *
2279  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2280  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2281  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2282  * details.)
2283  */
2284 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2285         __releases(rq->lock)
2286 {
2287         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2288         long prev_state;
2289
2290         rq->prev_mm = NULL;
2291
2292         /*
2293          * A task struct has one reference for the use as "current".
2294          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2295          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2296          * the scheduled task must drop that reference.
2297          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2298          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2299          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2300          * be dropped twice.
2301          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2302          */
2303         prev_state = prev->state;
2304         finish_arch_switch(prev);
2305         finish_lock_switch(rq, prev);
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307         if (current->sched_class->post_schedule)
2308                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2309 #endif
2310
2311         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2312         if (mm)
2313                 mmdrop(mm);
2314         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2315                 /*
2316                  * Remove function-return probe instances associated with this
2317                  * task and put them back on the free list.
2318                  */
2319                 kprobe_flush_task(prev);
2320                 put_task_struct(prev);
2321         }
2322 }
2323
2324 /**
2325  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2326  * @prev: the thread we just switched away from.
2327  */
2328 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2329         __releases(rq->lock)
2330 {
2331         struct rq *rq = this_rq();
2332
2333         finish_task_switch(rq, prev);
2334 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2335         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2336         preempt_enable();
2337 #endif
2338         if (current->set_child_tid)
2339                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2340 }
2341
2342 /*
2343  * context_switch - switch to the new MM and the new
2344  * thread's register state.
2345  */
2346 static inline void
2347 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2348                struct task_struct *next)
2349 {
2350         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2351
2352         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2353         mm = next->mm;
2354         oldmm = prev->active_mm;
2355         /*
2356          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2357          * combine the page table reload and the switch backend into
2358          * one hypercall.
2359          */
2360         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2361
2362         if (unlikely(!mm)) {
2363                 next->active_mm = oldmm;
2364                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2365                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2366         } else
2367                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2368
2369         if (unlikely(!prev->mm)) {
2370                 prev->active_mm = NULL;
2371                 rq->prev_mm = oldmm;
2372         }
2373         /*
2374          * Since the runqueue lock will be released by the next
2375          * task (which is an invalid locking op but in the case
2376          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2377          * do an early lockdep release here:
2378          */
2379 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2380         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2381 #endif
2382
2383         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2384         switch_to(prev, next, prev);
2385
2386         barrier();
2387         /*
2388          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2389          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2390          * frame will be invalid.
2391          */
2392         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2393 }
2394
2395 /*
2396  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2397  *
2398  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2399  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2400  * number of context switches performed since bootup.
2401  */
2402 unsigned long nr_running(void)
2403 {
2404         unsigned long i, sum = 0;
2405
2406         for_each_online_cpu(i)
2407                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2408
2409         return sum;
2410 }
2411
2412 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2413 {
2414         unsigned long i, sum = 0;
2415
2416         for_each_possible_cpu(i)
2417                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2418
2419         /*
2420          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2421          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2422          */
2423         if (unlikely((long)sum < 0))
2424                 sum = 0;
2425
2426         return sum;
2427 }
2428
2429 unsigned long long nr_context_switches(void)
2430 {
2431         int i;
2432         unsigned long long sum = 0;
2433
2434         for_each_possible_cpu(i)
2435                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2436
2437         return sum;
2438 }
2439
2440 unsigned long nr_iowait(void)
2441 {
2442         unsigned long i, sum = 0;
2443
2444         for_each_possible_cpu(i)
2445                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2446
2447         return sum;
2448 }
2449
2450 unsigned long nr_active(void)
2451 {
2452         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2453
2454         for_each_online_cpu(i) {
2455                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2456                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2457         }
2458
2459         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2460                 uninterruptible = 0;
2461
2462         return running + uninterruptible;
2463 }
2464
2465 /*
2466  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2467  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2468  */
2469 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2470 {
2471         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2472         int i, scale;
2473
2474         this_rq->nr_load_updates++;
2475
2476         /* Update our load: */
2477         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2478                 unsigned long old_load, new_load;
2479
2480                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2481
2482                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2483                 new_load = this_load;
2484                 /*
2485                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2486                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2487                  * example.
2488                  */
2489                 if (new_load > old_load)
2490                         new_load += scale-1;
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2492         }
2493 }
2494
2495 #ifdef CONFIG_SMP
2496
2497 /*
2498  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2499  *
2500  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2501  * you need to do so manually before calling.
2502  */
2503 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2504         __acquires(rq1->lock)
2505         __acquires(rq2->lock)
2506 {
2507         BUG_ON(!irqs_disabled());
2508         if (rq1 == rq2) {
2509                 spin_lock(&rq1->lock);
2510                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2511         } else {
2512                 if (rq1 < rq2) {
2513                         spin_lock(&rq1->lock);
2514                         spin_lock(&rq2->lock);
2515                 } else {
2516                         spin_lock(&rq2->lock);
2517                         spin_lock(&rq1->lock);
2518                 }
2519         }
2520         update_rq_clock(rq1);
2521         update_rq_clock(rq2);
2522 }
2523
2524 /*
2525  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2526  *
2527  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2528  * you need to do so manually after calling.
2529  */
2530 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2531         __releases(rq1->lock)
2532         __releases(rq2->lock)
2533 {
2534         spin_unlock(&rq1->lock);
2535         if (rq1 != rq2)
2536                 spin_unlock(&rq2->lock);
2537         else
2538                 __release(rq2->lock);
2539 }
2540
2541 /*
2542  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2543  */
2544 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2545         __releases(this_rq->lock)
2546         __acquires(busiest->lock)
2547         __acquires(this_rq->lock)
2548 {
2549         int ret = 0;
2550
2551         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2552                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2553                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2554                 BUG_ON(1);
2555         }
2556         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2557                 if (busiest < this_rq) {
2558                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2559                         spin_lock(&busiest->lock);
2560                         spin_lock(&this_rq->lock);
2561                         ret = 1;
2562                 } else
2563                         spin_lock(&busiest->lock);
2564         }
2565         return ret;
2566 }
2567
2568 /*
2569  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2570  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2571  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2572  * the cpu_allowed mask is restored.
2573  */
2574 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2575 {
2576         struct migration_req req;
2577         unsigned long flags;
2578         struct rq *rq;
2579
2580         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2581         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2582             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2583                 goto out;
2584
2585         /* force the process onto the specified CPU */
2586         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2587                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2588                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2589
2590                 get_task_struct(mt);
2591                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2592                 wake_up_process(mt);
2593                 put_task_struct(mt);
2594                 wait_for_completion(&req.done);
2595
2596                 return;
2597         }
2598 out:
2599         task_rq_unlock(rq, &flags);
2600 }
2601
2602 /*
2603  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2604  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2605  */
2606 void sched_exec(void)
2607 {
2608         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2609         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2610         put_cpu();
2611         if (new_cpu != this_cpu)
2612                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2617  * Both runqueues must be locked.
2618  */
2619 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2620                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2621 {
2622         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2623         set_task_cpu(p, this_cpu);
2624         activate_task(this_rq, p, 0);
2625         /*
2626          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2627          * to be always true for them.
2628          */
2629         check_preempt_curr(this_rq, p);
2630 }
2631
2632 /*
2633  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2634  */
2635 static
2636 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2637                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2638                      int *all_pinned)
2639 {
2640         /*
2641          * We do not migrate tasks that are:
2642          * 1) running (obviously), or
2643          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2644          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2645          */
2646         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2647                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2648                 return 0;
2649         }
2650         *all_pinned = 0;
2651
2652         if (task_running(rq, p)) {
2653                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2654                 return 0;
2655         }
2656
2657         /*
2658          * Aggressive migration if:
2659          * 1) task is cache cold, or
2660          * 2) too many balance attempts have failed.
2661          */
2662
2663         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2664                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2665 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2666                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2667                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2668                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2669                 }
2670 #endif
2671                 return 1;
2672         }
2673
2674         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2675                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2676                 return 0;
2677         }
2678         return 1;
2679 }
2680
2681 static unsigned long
2682 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2683               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2684               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2685               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2686 {
2687         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2688         struct task_struct *p;
2689         long rem_load_move = max_load_move;
2690
2691         if (max_load_move == 0)
2692                 goto out;
2693
2694         pinned = 1;
2695
2696         /*
2697          * Start the load-balancing iterator:
2698          */
2699         p = iterator->start(iterator->arg);
2700 next:
2701         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2702                 goto out;
2703         /*
2704          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2705          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2706          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2707          */
2708         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2709                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2710         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2711             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2712                 p = iterator->next(iterator->arg);
2713                 goto next;
2714         }
2715
2716         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2717         pulled++;
2718         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2719
2720         /*
2721          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2722          */
2723         if (rem_load_move > 0) {
2724                 if (p->prio < *this_best_prio)
2725                         *this_best_prio = p->prio;
2726                 p = iterator->next(iterator->arg);
2727                 goto next;
2728         }
2729 out:
2730         /*
2731          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2732          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2733          * inside pull_task().
2734          */
2735         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2736
2737         if (all_pinned)
2738                 *all_pinned = pinned;
2739
2740         return max_load_move - rem_load_move;
2741 }
2742
2743 /*
2744  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2745  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2746  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2747  *
2748  * Called with both runqueues locked.
2749  */
2750 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2751                       unsigned long max_load_move,
2752                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2753                       int *all_pinned)
2754 {
2755         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2756         unsigned long total_load_moved = 0;
2757         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2758
2759         do {
2760                 total_load_moved +=
2761                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2762                                 max_load_move - total_load_moved,
2763                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2764                 class = class->next;
2765         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2766
2767         return total_load_moved > 0;
2768 }
2769
2770 static int
2771 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2772                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2773                    struct rq_iterator *iterator)
2774 {
2775         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2776         int pinned = 0;
2777
2778         while (p) {
2779                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2780                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2781                         /*
2782                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2783                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2784                          * stats here rather than inside pull_task().
2785                          */
2786                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2787
2788                         return 1;
2789                 }
2790                 p = iterator->next(iterator->arg);
2791         }
2792
2793         return 0;
2794 }
2795
2796 /*
2797  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2798  * part of active balancing operations within "domain".
2799  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2800  *
2801  * Called with both runqueues locked.
2802  */
2803 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2804                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2805 {
2806         const struct sched_class *class;
2807
2808         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2809                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2810                         return 1;
2811
2812         return 0;
2813 }
2814
2815 /*
2816  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2817  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2818  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2819  */
2820 static struct sched_group *
2821 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2822                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2823                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2824 {
2825         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2826         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2827         unsigned long max_pull;
2828         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2829         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2830         int load_idx, group_imb = 0;
2831 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2832         int power_savings_balance = 1;
2833         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2834         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2835         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2836 #endif
2837
2838         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2839         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2840         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2841         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2842                 load_idx = sd->busy_idx;
2843         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2844                 load_idx = sd->newidle_idx;
2845         else
2846                 load_idx = sd->idle_idx;
2847
2848         do {
2849                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2850                 int local_group;
2851                 int i;
2852                 int __group_imb = 0;
2853                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2854                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2855
2856                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2857
2858                 if (local_group)
2859                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2860
2861                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2862                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2863                 max_cpu_load = 0;
2864                 min_cpu_load = ~0UL;
2865
2866                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2867                         struct rq *rq;
2868
2869                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2870                                 continue;
2871
2872                         rq = cpu_rq(i);
2873
2874                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2875                                 *sd_idle = 0;
2876
2877                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2878                         if (local_group) {
2879                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2880                                         first_idle_cpu = 1;
2881                                         balance_cpu = i;
2882                                 }
2883
2884                                 load = target_load(i, load_idx);
2885                         } else {
2886                                 load = source_load(i, load_idx);
2887                                 if (load > max_cpu_load)
2888                                         max_cpu_load = load;
2889                                 if (min_cpu_load > load)
2890                                         min_cpu_load = load;
2891                         }
2892
2893                         avg_load += load;
2894                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2895                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2896                 }
2897
2898                 /*
2899                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2900                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2901                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2902                  * to do the newly idle load balance.
2903                  */
2904                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2905                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2906                         *balance = 0;
2907                         goto ret;
2908                 }
2909
2910                 total_load += avg_load;
2911                 total_pwr += group->__cpu_power;
2912
2913                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2914                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2915                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2916
2917                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2918                         __group_imb = 1;
2919
2920                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2921
2922                 if (local_group) {
2923                         this_load = avg_load;
2924                         this = group;
2925                         this_nr_running = sum_nr_running;
2926                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2927                 } else if (avg_load > max_load &&
2928                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2929                         max_load = avg_load;
2930                         busiest = group;
2931                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2932                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2933                         group_imb = __group_imb;
2934                 }
2935
2936 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2937                 /*
2938                  * Busy processors will not participate in power savings
2939                  * balance.
2940                  */
2941                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2942                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2943                         goto group_next;
2944
2945                 /*
2946                  * If the local group is idle or completely loaded
2947                  * no need to do power savings balance at this domain
2948                  */
2949                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2950                                     !this_nr_running))
2951                         power_savings_balance = 0;
2952
2953                 /*
2954                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2955                  * don't include that group in power savings calculations
2956                  */
2957                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2958                     || !sum_nr_running)
2959                         goto group_next;
2960
2961                 /*
2962                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2963                  * This is the group from where we need to pick up the load
2964                  * for saving power
2965                  */
2966                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2967                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2968                      first_cpu(group->cpumask) <
2969                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2970                         group_min = group;
2971                         min_nr_running = sum_nr_running;
2972                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2973                                                 sum_nr_running;
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * Calculate the group which is almost near its
2978                  * capacity but still has some space to pick up some load
2979                  * from other group and save more power
2980                  */
2981                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2982                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2983                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2984                              first_cpu(group->cpumask) >
2985                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2986                                 group_leader = group;
2987                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2988                         }
2989                 }
2990 group_next:
2991 #endif
2992                 group = group->next;
2993         } while (group != sd->groups);
2994
2995         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2996                 goto out_balanced;
2997
2998         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2999
3000         if (this_load >= avg_load ||
3001                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3002                 goto out_balanced;
3003
3004         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3005         if (group_imb)
3006                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3007
3008         /*
3009          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3010          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3011          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3012          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3013          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3014          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3015          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3016          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3017          * appear as very large values with unsigned longs.
3018          */
3019         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3020                 goto out_balanced;
3021
3022         /*
3023          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3024          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3025          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3026          */
3027         if (max_load < avg_load) {
3028                 *imbalance = 0;
3029                 goto small_imbalance;
3030         }
3031
3032         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3033         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3034
3035         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3036         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3037                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3038                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3039
3040         /*
3041          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3042          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3043          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3044          * moved
3045          */
3046         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3047                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3048                 unsigned int imbn;
3049
3050 small_imbalance:
3051                 pwr_move = pwr_now = 0;
3052                 imbn = 2;
3053                 if (this_nr_running) {
3054                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3055                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3056                                 imbn = 1;
3057                 } else
3058                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3059
3060                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3061                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3062                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3063                         return busiest;
3064                 }
3065
3066                 /*
3067                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3068                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3069                  * moving them.
3070                  */
3071
3072                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3073                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3074                 pwr_now += this->__cpu_power *
3075                                 min(this_load_per_task, this_load);
3076                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3077
3078                 /* Amount of load we'd subtract */
3079                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3080                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3081                 if (max_load > tmp)
3082                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3083                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3084
3085                 /* Amount of load we'd add */
3086                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3087                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3088                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3089                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3090                 else
3091                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3092                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3093                 pwr_move += this->__cpu_power *
3094                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3095                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3096
3097                 /* Move if we gain throughput */
3098                 if (pwr_move > pwr_now)
3099                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3100         }
3101
3102         return busiest;
3103
3104 out_balanced:
3105 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3106         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3107                 goto ret;
3108
3109         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3110                 *imbalance = min_load_per_task;
3111                 return group_min;
3112         }
3113 #endif
3114 ret:
3115         *imbalance = 0;
3116         return NULL;
3117 }
3118
3119 /*
3120  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3121  */
3122 static struct rq *
3123 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3124                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3125 {
3126         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3127         unsigned long max_load = 0;
3128         int i;
3129
3130         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3131                 unsigned long wl;
3132
3133                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3134                         continue;
3135
3136                 rq = cpu_rq(i);
3137                 wl = weighted_cpuload(i);
3138
3139                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3140                         continue;
3141
3142                 if (wl > max_load) {
3143                         max_load = wl;
3144                         busiest = rq;
3145                 }
3146         }
3147
3148         return busiest;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3153  * so long as it is large enough.
3154  */
3155 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3156
3157 /*
3158  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3159  * tasks if there is an imbalance.
3160  */
3161 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3162                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3163                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3164 {
3165         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3166         struct sched_group *group;
3167         unsigned long imbalance;
3168         struct rq *busiest;
3169         unsigned long flags;
3170
3171         cpus_setall(*cpus);
3172
3173         /*
3174          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3175          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3176          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3177          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3178          */
3179         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3180             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3181                 sd_idle = 1;
3182
3183         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3184
3185 redo:
3186         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3187                                    cpus, balance);
3188
3189         if (*balance == 0)
3190                 goto out_balanced;
3191
3192         if (!group) {
3193                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3194                 goto out_balanced;
3195         }
3196
3197         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3198         if (!busiest) {
3199                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3200                 goto out_balanced;
3201         }
3202
3203         BUG_ON(busiest == this_rq);
3204
3205         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3206
3207         ld_moved = 0;
3208         if (busiest->nr_running > 1) {
3209                 /*
3210                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3211                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3212                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3213                  * correctly treated as an imbalance.
3214                  */
3215                 local_irq_save(flags);
3216                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3217                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3218                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3219                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3220                 local_irq_restore(flags);
3221
3222                 /*
3223                  * some other cpu did the load balance for us.
3224                  */
3225                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3226                         resched_cpu(this_cpu);
3227
3228                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3229                 if (unlikely(all_pinned)) {
3230                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3231                         if (!cpus_empty(*cpus))
3232                                 goto redo;
3233                         goto out_balanced;
3234                 }
3235         }
3236
3237         if (!ld_moved) {
3238                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3239                 sd->nr_balance_failed++;
3240
3241                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3242
3243                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3244
3245                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3246                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3247                          */
3248                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3249                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3250                                 all_pinned = 1;
3251                                 goto out_one_pinned;
3252                         }
3253
3254                         if (!busiest->active_balance) {
3255                                 busiest->active_balance = 1;
3256                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3257                                 active_balance = 1;
3258                         }
3259                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3260                         if (active_balance)
3261                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3262
3263                         /*
3264                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3265                          * counter.
3266                          */
3267                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3268                 }
3269         } else
3270                 sd->nr_balance_failed = 0;
3271
3272         if (likely(!active_balance)) {
3273                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3274                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3275         } else {
3276                 /*
3277                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3278                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3279                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3280                  * move_tasks).
3281                  */
3282                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3283                         sd->balance_interval *= 2;
3284         }
3285
3286         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3287             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3288                 return -1;
3289         return ld_moved;
3290
3291 out_balanced:
3292         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3293
3294         sd->nr_balance_failed = 0;
3295
3296 out_one_pinned:
3297         /* tune up the balancing interval */
3298         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3299                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3300                 sd->balance_interval *= 2;
3301
3302         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3303             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3304                 return -1;
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 /*
3309  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3310  * tasks if there is an imbalance.
3311  *
3312  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3313  * this_rq is locked.
3314  */
3315 static int
3316 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3317                         cpumask_t *cpus)
3318 {
3319         struct sched_group *group;
3320         struct rq *busiest = NULL;
3321         unsigned long imbalance;
3322         int ld_moved = 0;
3323         int sd_idle = 0;
3324         int all_pinned = 0;
3325
3326         cpus_setall(*cpus);
3327
3328         /*
3329          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3330          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3331          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3332          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3333          */
3334         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3335             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3336                 sd_idle = 1;
3337
3338         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3339 redo:
3340         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3341                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3342         if (!group) {
3343                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3344                 goto out_balanced;
3345         }
3346
3347         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3348         if (!busiest) {
3349                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3350                 goto out_balanced;
3351         }
3352
3353         BUG_ON(busiest == this_rq);
3354
3355         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3356
3357         ld_moved = 0;
3358         if (busiest->nr_running > 1) {
3359                 /* Attempt to move tasks */
3360                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3361                 /* this_rq->clock is already updated */
3362                 update_rq_clock(busiest);
3363                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3364                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3365                                         &all_pinned);
3366                 spin_unlock(&busiest->lock);
3367
3368                 if (unlikely(all_pinned)) {
3369                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3370                         if (!cpus_empty(*cpus))
3371                                 goto redo;
3372                 }
3373         }
3374
3375         if (!ld_moved) {
3376                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3377                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3378                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3379                         return -1;
3380         } else
3381                 sd->nr_balance_failed = 0;
3382
3383         return ld_moved;
3384
3385 out_balanced:
3386         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3387         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3388             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3389                 return -1;
3390         sd->nr_balance_failed = 0;
3391
3392         return 0;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3397  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3398  */
3399 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3400 {
3401         struct sched_domain *sd;
3402         int pulled_task = -1;
3403         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3404         cpumask_t tmpmask;
3405
3406         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3407                 unsigned long interval;
3408
3409                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3410                         continue;
3411
3412                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3413                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3414                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3415                                                            sd, &tmpmask);
3416
3417                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3418                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3419                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3420                 if (pulled_task)
3421                         break;
3422         }
3423         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3424                 /*
3425                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3426                  * a busy processor. So reset next_balance.
3427                  */
3428                 this_rq->next_balance = next_balance;
3429         }
3430 }
3431
3432 /*
3433  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3434  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3435  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3436  * logical imbalances.
3437  *
3438  * Called with busiest_rq locked.
3439  */
3440 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3441 {
3442         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3443         struct sched_domain *sd;
3444         struct rq *target_rq;
3445
3446         /* Is there any task to move? */
3447         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3448                 return;
3449
3450         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3451
3452         /*
3453          * This condition is "impossible", if it occurs
3454          * we need to fix it. Originally reported by
3455          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3456          */
3457         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3458
3459         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3460         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3461         update_rq_clock(busiest_rq);
3462         update_rq_clock(target_rq);
3463
3464         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3465         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3466                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3467                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3468                                 break;
3469         }
3470
3471         if (likely(sd)) {
3472                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3473
3474                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3475                                   sd, CPU_IDLE))
3476                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3477                 else
3478                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3479         }
3480         spin_unlock(&target_rq->lock);
3481 }
3482
3483 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3484 static struct {
3485         atomic_t load_balancer;
3486         cpumask_t cpu_mask;
3487 } nohz ____cacheline_aligned = {
3488         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3489         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3490 };
3491
3492 /*
3493  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3494  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3495  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3496  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3497  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3498  * arrives...
3499  *
3500  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3501  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3502  * nohz.cpu_mask..
3503  *
3504  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3505  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3506  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3507  * there is no need for ilb owner.
3508  *
3509  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3510  * next busy scheduler_tick()
3511  */
3512 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3513 {
3514         int cpu = smp_processor_id();
3515
3516         if (stop_tick) {
3517                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3518                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3519
3520                 /*
3521                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3522                  */
3523                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3524                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3525                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3526                                 BUG();
3527                         return 0;
3528                 }
3529
3530                 /* time for ilb owner also to sleep */
3531                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3532                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3533                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3534                         return 0;
3535                 }
3536
3537                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3538                         /* make me the ilb owner */
3539                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3540                                 return 1;
3541                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3542                         return 1;
3543         } else {
3544                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3545                         return 0;
3546
3547                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3548
3549                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3550                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3551                                 BUG();
3552         }
3553         return 0;
3554 }
3555 #endif
3556
3557 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3558
3559 /*
3560  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3561  * and initiates a balancing operation if so.
3562  *
3563  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3564  */
3565 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3566 {
3567         int balance = 1;
3568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3569         unsigned long interval;
3570         struct sched_domain *sd;
3571         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3572         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3573         int update_next_balance = 0;
3574         cpumask_t tmp;
3575
3576         for_each_domain(cpu, sd) {
3577                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3578                         continue;
3579
3580                 interval = sd->balance_interval;
3581                 if (idle != CPU_IDLE)
3582                         interval *= sd->busy_factor;
3583
3584                 /* scale ms to jiffies */
3585                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3586                 if (unlikely(!interval))
3587                         interval = 1;
3588                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3589                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3590
3591
3592                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3593                         if (!spin_trylock(&balancing))
3594                                 goto out;
3595                 }
3596
3597                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3598                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3599                                 /*
3600                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3601                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3602                                  * not idle.
3603                                  */
3604                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3605                         }
3606                         sd->last_balance = jiffies;
3607                 }
3608                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3609                         spin_unlock(&balancing);
3610 out:
3611                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3612                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3613                         update_next_balance = 1;
3614                 }
3615
3616                 /*
3617                  * Stop the load balance at this level. There is another
3618                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3619                  * actively.
3620                  */
3621                 if (!balance)
3622                         break;
3623         }
3624
3625         /*
3626          * next_balance will be updated only when there is a need.
3627          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3628          * updated.
3629          */
3630         if (likely(update_next_balance))
3631                 rq->next_balance = next_balance;
3632 }
3633
3634 /*
3635  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3636  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3637  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3638  */
3639 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3640 {
3641         int this_cpu = smp_processor_id();
3642         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3643         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3644                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3645
3646         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3647
3648 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3649         /*
3650          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3651          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3652          * stopped.
3653          */
3654         if (this_rq->idle_at_tick &&
3655             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3656                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3657                 struct rq *rq;
3658                 int balance_cpu;
3659
3660                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3661                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3662                         /*
3663                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3664                          * work being done for other cpus. Next load
3665                          * balancing owner will pick it up.
3666                          */
3667                         if (need_resched())
3668                                 break;
3669
3670                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3671
3672                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3673                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3674                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3675                 }
3676         }
3677 #endif
3678 }
3679
3680 /*
3681  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3682  *
3683  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3684  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3685  * if the whole system is idle.
3686  */
3687 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3688 {
3689 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3690         /*
3691          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3692          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3693          * load balancer.
3694          */
3695         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3696                 rq->in_nohz_recently = 0;
3697
3698                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3699                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3700                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3701                 }
3702
3703                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3704                         /*
3705                          * simple selection for now: Nominate the
3706                          * first cpu in the nohz list to be the next
3707                          * ilb owner.
3708                          *
3709                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3710                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3711                          */
3712                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3713
3714                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3715                                 resched_cpu(ilb);
3716                 }
3717         }
3718
3719         /*
3720          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3721          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3722          */
3723         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3724             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3725                 resched_cpu(cpu);
3726                 return;
3727         }
3728
3729         /*
3730          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3731          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3732          */
3733         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3734             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3735                 return;
3736 #endif
3737         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3738                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3739 }
3740
3741 #else   /* CONFIG_SMP */
3742
3743 /*
3744  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3745  */
3746 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3747 {
3748 }
3749
3750 #endif
3751
3752 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3753
3754 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3755
3756 /*
3757  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3758  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3759  */
3760 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3761 {
3762         unsigned long flags;
3763         u64 ns, delta_exec;
3764         struct rq *rq;
3765
3766         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3767         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3768         if (task_current(rq, p)) {
3769                 update_rq_clock(rq);
3770                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3771                 if ((s64)delta_exec > 0)
3772                         ns += delta_exec;
3773         }
3774         task_rq_unlock(rq, &flags);
3775
3776         return ns;
3777 }
3778
3779 /*
3780  * Account user cpu time to a process.
3781  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3782  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3783  */
3784 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3785 {
3786         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3787         cputime64_t tmp;
3788
3789         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3790
3791         /* Add user time to cpustat. */
3792         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3793         if (TASK_NICE(p) > 0)
3794                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3795         else
3796                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * Account guest cpu time to a process.
3801  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3802  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3803  */
3804 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3805 {
3806         cputime64_t tmp;
3807         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3808
3809         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3810
3811         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3812         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3813
3814         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3815         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3816 }
3817
3818 /*
3819  * Account scaled user cpu time to a process.
3820  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3821  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3822  */
3823 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3824 {
3825         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3826 }
3827
3828 /*
3829  * Account system cpu time to a process.
3830  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3831  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3832  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3833  */
3834 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3835                          cputime_t cputime)
3836 {
3837         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3838         struct rq *rq = this_rq();
3839         cputime64_t tmp;
3840
3841         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3842                 return account_guest_time(p, cputime);
3843
3844         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3845
3846         /* Add system time to cpustat. */
3847         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3848         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3849                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3850         else if (softirq_count())
3851                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3852         else if (p != rq->idle)
3853                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3854         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3855                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3856         else
3857                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3858         /* Account for system time used */
3859         acct_update_integrals(p);
3860 }
3861
3862 /*
3863  * Account scaled system cpu time to a process.
3864  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3865  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3866  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3867  */
3868 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3869 {
3870         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3871 }
3872
3873 /*
3874  * Account for involuntary wait time.
3875  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3876  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3877  */
3878 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3879 {
3880         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3881         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3882         struct rq *rq = this_rq();
3883
3884         if (p == rq->idle) {
3885                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3886                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3887                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3888                 else
3889                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3890         } else
3891                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3892 }
3893
3894 /*
3895  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3896  * We call it with interrupts disabled.
3897  *
3898  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3899  * timeslices.
3900  */
3901 void scheduler_tick(void)
3902 {
3903         int cpu = smp_processor_id();
3904         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3905         struct task_struct *curr = rq->curr;
3906         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3907
3908         spin_lock(&rq->lock);
3909         __update_rq_clock(rq);
3910         /*
3911          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3912          */
3913         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3914                 rq->clock = next_tick;
3915                 rq->clock_underflows++;
3916         }
3917         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3918         update_last_tick_seen(rq);
3919         update_cpu_load(rq);
3920         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3921         spin_unlock(&rq->lock);
3922
3923 #ifdef CONFIG_SMP
3924         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3925         trigger_load_balance(rq, cpu);
3926 #endif
3927 }
3928
3929 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3930
3931 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3932 {
3933         /*
3934          * Underflow?
3935          */
3936         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3937                 return;
3938         preempt_count() += val;
3939         /*
3940          * Spinlock count overflowing soon?
3941          */
3942         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3943                                 PREEMPT_MASK - 10);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3946
3947 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3948 {
3949         /*
3950          * Underflow?
3951          */
3952         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3953                 return;
3954         /*
3955          * Is the spinlock portion underflowing?
3956          */
3957         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3958                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3959                 return;
3960
3961         preempt_count() -= val;
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3964
3965 #endif
3966
3967 /*
3968  * Print scheduling while atomic bug:
3969  */
3970 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3971 {
3972         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3973
3974         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3975                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3976
3977         debug_show_held_locks(prev);
3978         if (irqs_disabled())
3979                 print_irqtrace_events(prev);
3980
3981         if (regs)
3982                 show_regs(regs);
3983         else
3984                 dump_stack();
3985 }
3986
3987 /*
3988  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3989  */
3990 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3991 {
3992         /*
3993          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3994          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3995          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3996          */
3997         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3998                 __schedule_bug(prev);
3999
4000         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4001
4002         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4003 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4004         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4005                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4006                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4007         }
4008 #endif
4009 }
4010
4011 /*
4012  * Pick up the highest-prio task:
4013  */
4014 static inline struct task_struct *
4015 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4016 {
4017         const struct sched_class *class;
4018         struct task_struct *p;
4019
4020         /*
4021          * Optimization: we know that if all tasks are in
4022          * the fair class we can call that function directly:
4023          */
4024         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4025                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4026                 if (likely(p))
4027                         return p;
4028         }
4029
4030         class = sched_class_highest;
4031         for ( ; ; ) {
4032                 p = class->pick_next_task(rq);
4033                 if (p)
4034                         return p;
4035                 /*
4036                  * Will never be NULL as the idle class always
4037                  * returns a non-NULL p:
4038                  */
4039                 class = class->next;
4040         }
4041 }
4042
4043 /*
4044  * schedule() is the main scheduler function.
4045  */
4046 asmlinkage void __sched schedule(void)
4047 {
4048         struct task_struct *prev, *next;
4049         unsigned long *switch_count;
4050         struct rq *rq;
4051         int cpu;
4052
4053 need_resched:
4054         preempt_disable();
4055         cpu = smp_processor_id();
4056         rq = cpu_rq(cpu);
4057         rcu_qsctr_inc(cpu);
4058         prev = rq->curr;
4059         switch_count = &prev->nivcsw;
4060
4061         release_kernel_lock(prev);
4062 need_resched_nonpreemptible:
4063
4064         schedule_debug(prev);
4065
4066         hrtick_clear(rq);
4067
4068         /*
4069          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4070          */
4071         local_irq_disable();
4072         __update_rq_clock(rq);
4073         spin_lock(&rq->lock);
4074         clear_tsk_need_resched(prev);
4075
4076         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4077                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4078                                 signal_pending(prev))) {
4079                         prev->state = TASK_RUNNING;
4080                 } else {
4081                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4082                 }
4083                 switch_count = &prev->nvcsw;
4084         }
4085
4086 #ifdef CONFIG_SMP
4087         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4088                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4089 #endif
4090
4091         if (unlikely(!rq->nr_running))
4092                 idle_balance(cpu, rq);
4093
4094         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4095         next = pick_next_task(rq, prev);
4096
4097         sched_info_switch(prev, next);
4098
4099         if (likely(prev != next)) {
4100                 rq->nr_switches++;
4101                 rq->curr = next;
4102                 ++*switch_count;
4103
4104                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4105                 /*
4106                  * the context switch might have flipped the stack from under
4107                  * us, hence refresh the local variables.
4108                  */
4109                 cpu = smp_processor_id();
4110                 rq = cpu_rq(cpu);
4111         } else
4112                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4113
4114         hrtick_set(rq);
4115
4116         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4117                 goto need_resched_nonpreemptible;
4118
4119         preempt_enable_no_resched();
4120         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4121                 goto need_resched;
4122 }
4123 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4124
4125 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4126 /*
4127  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4128  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4129  * occur there and call schedule directly.
4130  */
4131 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4132 {
4133         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4134         struct task_struct *task = current;
4135         int saved_lock_depth;
4136
4137         /*
4138          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4139          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4140          */
4141         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4142                 return;
4143
4144         do {
4145                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4146
4147                 /*
4148                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4149                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4150                  * auto-release the semaphore:
4151                  */
4152                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4153                 task->lock_depth = -1;
4154                 schedule();
4155                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4156                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4157
4158                 /*
4159                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4160                  * between schedule and now.
4161                  */
4162                 barrier();
4163         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4164 }
4165 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4166
4167 /*
4168  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4169  * off of irq context.
4170  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4171  * protect us against recursive calling from irq.
4172  */
4173 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4174 {
4175         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4176         struct task_struct *task = current;
4177         int saved_lock_depth;
4178
4179         /* Catch callers which need to be fixed */
4180         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4181
4182         do {
4183                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4184
4185                 /*
4186                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4187                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4188                  * auto-release the semaphore:
4189                  */
4190                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4191                 task->lock_depth = -1;
4192                 local_irq_enable();
4193                 schedule();
4194                 local_irq_disable();
4195                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4196                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4197
4198                 /*
4199                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4200                  * between schedule and now.
4201                  */
4202                 barrier();
4203         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4204 }
4205
4206 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4207
4208 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4209                           void *key)
4210 {
4211         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4212 }
4213 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4214
4215 /*
4216  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4217  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4218  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4219  *
4220  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4221  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4222  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4223  */
4224 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4225                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4226 {
4227         wait_queue_t *curr, *next;
4228
4229         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4230                 unsigned flags = curr->flags;
4231
4232                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4233                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4234                         break;
4235         }
4236 }
4237
4238 /**
4239  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4240  * @q: the waitqueue
4241  * @mode: which threads
4242  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4243  * @key: is directly passed to the wakeup function
4244  */
4245 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4246                         int nr_exclusive, void *key)
4247 {
4248         unsigned long flags;
4249
4250         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4251         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4252         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4253 }
4254 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4255
4256 /*
4257  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4258  */
4259 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4260 {
4261         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4262 }
4263
4264 /**
4265  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4266  * @q: the waitqueue
4267  * @mode: which threads
4268  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4269  *
4270  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4271  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4272  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4273  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4274  *
4275  * On UP it can prevent extra preemption.
4276  */
4277 void
4278 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4279 {
4280         unsigned long flags;
4281         int sync = 1;
4282
4283         if (unlikely(!q))
4284                 return;
4285
4286         if (unlikely(!nr_exclusive))
4287                 sync = 0;
4288
4289         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4290         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4291         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4294
4295 void complete(struct completion *x)
4296 {
4297         unsigned long flags;
4298
4299         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4300         x->done++;
4301         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4302         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4303 }
4304 EXPORT_SYMBOL(complete);
4305
4306 void complete_all(struct completion *x)
4307 {
4308         unsigned long flags;
4309
4310         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4311         x->done += UINT_MAX/2;
4312         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4313         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4314 }
4315 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4316
4317 static inline long __sched
4318 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4319 {
4320         if (!x->done) {
4321                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4322
4323                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4324                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4325                 do {
4326                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4327                              signal_pending(current)) ||
4328                             (state == TASK_KILLABLE &&
4329                              fatal_signal_pending(current))) {
4330                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4331                                 return -ERESTARTSYS;
4332                         }
4333                         __set_current_state(state);
4334                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4335                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4336                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4337                         if (!timeout) {
4338                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4339                                 return timeout;
4340                         }
4341                 } while (!x->done);
4342                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4343         }
4344         x->done--;
4345         return timeout;
4346 }
4347
4348 static long __sched
4349 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4350 {
4351         might_sleep();
4352
4353         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4354         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4355         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4356         return timeout;
4357 }
4358
4359 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4360 {
4361         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4362 }
4363 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4364
4365 unsigned long __sched
4366 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4367 {
4368         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4369 }
4370 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4371
4372 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4373 {
4374         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4375         if (t == -ERESTARTSYS)
4376                 return t;
4377         return 0;
4378 }
4379 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4380
4381 unsigned long __sched
4382 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4383                                           unsigned long timeout)
4384 {
4385         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4388
4389 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4390 {
4391         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4392         if (t == -ERESTARTSYS)
4393                 return t;
4394         return 0;
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4397
4398 static long __sched
4399 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4400 {
4401         unsigned long flags;
4402         wait_queue_t wait;
4403
4404         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4405
4406         __set_current_state(state);
4407
4408         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4409         __add_wait_queue(q, &wait);
4410         spin_unlock(&q->lock);
4411         timeout = schedule_timeout(timeout);
4412         spin_lock_irq(&q->lock);
4413         __remove_wait_queue(q, &wait);
4414         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4415
4416         return timeout;
4417 }
4418
4419 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4420 {
4421         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4424
4425 long __sched
4426 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4427 {
4428         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4431
4432 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4433 {
4434         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4435 }
4436 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4437
4438 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4439 {
4440         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4443
4444 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4445
4446 /*
4447  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4448  * @p: task
4449  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4450  *
4451  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4452  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4453  *
4454  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4455  */
4456 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4457 {
4458         unsigned long flags;
4459         int oldprio, on_rq, running;
4460         struct rq *rq;
4461         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4462
4463         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4464
4465         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4466         update_rq_clock(rq);
4467
4468         oldprio = p->prio;
4469         on_rq = p->se.on_rq;
4470         running = task_current(rq, p);
4471         if (on_rq)
4472                 dequeue_task(rq, p, 0);
4473         if (running)
4474                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4475
4476         if (rt_prio(prio))
4477                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4478         else
4479                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4480
4481         p->prio = prio;
4482
4483         if (running)
4484                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4485         if (on_rq) {
4486                 enqueue_task(rq, p, 0);
4487
4488                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4489         }
4490         task_rq_unlock(rq, &flags);
4491 }
4492
4493 #endif
4494
4495 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4496 {
4497         int old_prio, delta, on_rq;
4498         unsigned long flags;
4499         struct rq *rq;
4500
4501         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4502                 return;
4503         /*
4504          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4505          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4506          */
4507         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4508         update_rq_clock(rq);
4509         /*
4510          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4511          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4512          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4513          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4514          */
4515         if (task_has_rt_policy(p)) {
4516                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4517                 goto out_unlock;
4518         }
4519         on_rq = p->se.on_rq;
4520         if (on_rq) {
4521                 dequeue_task(rq, p, 0);
4522                 dec_load(rq, p);
4523         }
4524
4525         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4526         set_load_weight(p);
4527         old_prio = p->prio;
4528         p->prio = effective_prio(p);
4529         delta = p->prio - old_prio;
4530
4531         if (on_rq) {
4532                 enqueue_task(rq, p, 0);
4533                 inc_load(rq, p);
4534                 /*
4535                  * If the task increased its priority or is running and
4536                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4537                  */
4538                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4539                         resched_task(rq->curr);
4540         }
4541 out_unlock:
4542         task_rq_unlock(rq, &flags);
4543 }
4544 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4545
4546 /*
4547  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4548  * @p: task
4549  * @nice: nice value
4550  */
4551 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4552 {
4553         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4554         int nice_rlim = 20 - nice;
4555
4556         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4557                 capable(CAP_SYS_NICE));
4558 }
4559
4560 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4561
4562 /*
4563  * sys_nice - change the priority of the current process.
4564  * @increment: priority increment
4565  *
4566  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4567  * does similar things.
4568  */
4569 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4570 {
4571         long nice, retval;
4572
4573         /*
4574          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4575          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4576          * and we have a single winner.
4577          */
4578         if (increment < -40)
4579                 increment = -40;
4580         if (increment > 40)
4581                 increment = 40;
4582
4583         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4584         if (nice < -20)
4585                 nice = -20;
4586         if (nice > 19)
4587                 nice = 19;
4588
4589         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4590                 return -EPERM;
4591
4592         retval = security_task_setnice(current, nice);
4593         if (retval)
4594                 return retval;
4595
4596         set_user_nice(current, nice);
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 #endif
4601
4602 /**
4603  * task_prio - return the priority value of a given task.
4604  * @p: the task in question.
4605  *
4606  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4607  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4608  * around 0, value goes from -16 to +15.
4609  */
4610 int task_prio(const struct task_struct *p)
4611 {
4612         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4613 }
4614
4615 /**
4616  * task_nice - return the nice value of a given task.
4617  * @p: the task in question.
4618  */
4619 int task_nice(const struct task_struct *p)
4620 {
4621         return TASK_NICE(p);
4622 }
4623 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4624
4625 /**
4626  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4627  * @cpu: the processor in question.
4628  */
4629 int idle_cpu(int cpu)
4630 {
4631         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4632 }
4633
4634 /**
4635  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4636  * @cpu: the processor in question.
4637  */
4638 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4639 {
4640         return cpu_rq(cpu)->idle;
4641 }
4642
4643 /**
4644  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4645  * @pid: the pid in question.
4646  */
4647 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4648 {
4649         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4650 }
4651
4652 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4653 static void
4654 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4655 {
4656         BUG_ON(p->se.on_rq);
4657
4658         p->policy = policy;
4659         switch (p->policy) {
4660         case SCHED_NORMAL:
4661         case SCHED_BATCH:
4662         case SCHED_IDLE:
4663                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4664                 break;
4665         case SCHED_FIFO:
4666         case SCHED_RR:
4667                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4668                 break;
4669         }
4670
4671         p->rt_priority = prio;
4672         p->normal_prio = normal_prio(p);
4673         /* we are holding p->pi_lock already */
4674         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4675         set_load_weight(p);
4676 }
4677
4678 /**
4679  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4680  * @p: the task in question.
4681  * @policy: new policy.
4682  * @param: structure containing the new RT priority.
4683  *
4684  * NOTE that the task may be already dead.
4685  */
4686 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4687                        struct sched_param *param)
4688 {
4689         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4690         unsigned long flags;
4691         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4692         struct rq *rq;
4693
4694         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4695         BUG_ON(in_interrupt());
4696 recheck:
4697         /* double check policy once rq lock held */
4698         if (policy < 0)
4699                 policy = oldpolicy = p->policy;
4700         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4701                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4702                         policy != SCHED_IDLE)
4703                 return -EINVAL;
4704         /*
4705          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4706          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4707          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4708          */
4709         if (param->sched_priority < 0 ||
4710             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4711             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4712                 return -EINVAL;
4713         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4714                 return -EINVAL;
4715
4716         /*
4717          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4718          */
4719         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4720                 if (rt_policy(policy)) {
4721                         unsigned long rlim_rtprio;
4722
4723                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4724                                 return -ESRCH;
4725                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4726                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4727
4728                         /* can't set/change the rt policy */
4729                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4730                                 return -EPERM;
4731
4732                         /* can't increase priority */
4733                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4734                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4735                                 return -EPERM;
4736                 }
4737                 /*
4738                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4739                  * move out of SCHED_IDLE either:
4740                  */
4741                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4742                         return -EPERM;
4743
4744                 /* can't change other user's priorities */
4745                 if ((current->euid != p->euid) &&
4746                     (current->euid != p->uid))
4747                         return -EPERM;
4748         }
4749
4750 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4751         /*
4752          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4753          * assigned.
4754          */
4755         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4756                 return -EPERM;
4757 #endif
4758
4759         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4760         if (retval)
4761                 return retval;
4762         /*
4763          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4764          * changing the priority of the task:
4765          */
4766         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4767         /*
4768          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4769          * runqueue lock must be held.
4770          */
4771         rq = __task_rq_lock(p);
4772         /* recheck policy now with rq lock held */
4773         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4774                 policy = oldpolicy = -1;
4775                 __task_rq_unlock(rq);
4776                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4777                 goto recheck;
4778         }
4779         update_rq_clock(rq);
4780         on_rq = p->se.on_rq;
4781         running = task_current(rq, p);
4782         if (on_rq)
4783                 deactivate_task(rq, p, 0);
4784         if (running)
4785                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4786
4787         oldprio = p->prio;
4788         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4789
4790         if (running)
4791                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4792         if (on_rq) {
4793                 activate_task(rq, p, 0);
4794
4795                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4796         }
4797         __task_rq_unlock(rq);
4798         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4799
4800         rt_mutex_adjust_pi(p);
4801
4802         return 0;
4803 }
4804 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4805
4806 static int
4807 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4808 {
4809         struct sched_param lparam;
4810         struct task_struct *p;
4811         int retval;
4812
4813         if (!param || pid < 0)
4814                 return -EINVAL;
4815         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4816                 return -EFAULT;
4817
4818         rcu_read_lock();
4819         retval = -ESRCH;
4820         p = find_process_by_pid(pid);
4821         if (p != NULL)
4822                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4823         rcu_read_unlock();
4824
4825         return retval;
4826 }
4827
4828 /**
4829  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4830  * @pid: the pid in question.
4831  * @policy: new policy.
4832  * @param: structure containing the new RT priority.
4833  */
4834 asmlinkage long
4835 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4836 {
4837         /* negative values for policy are not valid */
4838         if (policy < 0)
4839                 return -EINVAL;
4840
4841         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4842 }
4843
4844 /**
4845  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4846  * @pid: the pid in question.
4847  * @param: structure containing the new RT priority.
4848  */
4849 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4850 {
4851         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4852 }
4853
4854 /**
4855  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4856  * @pid: the pid in question.
4857  */
4858 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4859 {
4860         struct task_struct *p;
4861         int retval;
4862
4863         if (pid < 0)
4864                 return -EINVAL;
4865
4866         retval = -ESRCH;
4867         read_lock(&tasklist_lock);
4868         p = find_process_by_pid(pid);
4869         if (p) {
4870                 retval = security_task_getscheduler(p);
4871                 if (!retval)
4872                         retval = p->policy;
4873         }
4874         read_unlock(&tasklist_lock);
4875         return retval;
4876 }
4877
4878 /**
4879  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4880  * @pid: the pid in question.
4881  * @param: structure containing the RT priority.
4882  */
4883 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4884 {
4885         struct sched_param lp;
4886         struct task_struct *p;
4887         int retval;
4888
4889         if (!param || pid < 0)
4890                 return -EINVAL;
4891
4892         read_lock(&tasklist_lock);
4893         p = find_process_by_pid(pid);
4894         retval = -ESRCH;
4895         if (!p)
4896                 goto out_unlock;
4897
4898         retval = security_task_getscheduler(p);
4899         if (retval)
4900                 goto out_unlock;
4901
4902         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4903         read_unlock(&tasklist_lock);
4904
4905         /*
4906          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4907          */
4908         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4909
4910         return retval;
4911
4912 out_unlock:
4913         read_unlock(&tasklist_lock);
4914         return retval;
4915 }
4916
4917 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4918 {
4919         cpumask_t cpus_allowed;
4920         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4921         struct task_struct *p;
4922         int retval;
4923
4924         get_online_cpus();
4925         read_lock(&tasklist_lock);
4926
4927         p = find_process_by_pid(pid);
4928         if (!p) {
4929                 read_unlock(&tasklist_lock);
4930                 put_online_cpus();
4931                 return -ESRCH;
4932         }
4933
4934         /*
4935          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4936          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4937          * usage count and then drop tasklist_lock.
4938          */
4939         get_task_struct(p);
4940         read_unlock(&tasklist_lock);
4941
4942         retval = -EPERM;
4943         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4944                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4945                 goto out_unlock;
4946
4947         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4948         if (retval)
4949                 goto out_unlock;
4950
4951         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4952         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4953  again:
4954         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
4955
4956         if (!retval) {
4957                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4958                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4959                         /*
4960                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4961                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4962                          * cpuset's cpus_allowed
4963                          */
4964                         new_mask = cpus_allowed;
4965                         goto again;
4966                 }
4967         }
4968 out_unlock:
4969         put_task_struct(p);
4970         put_online_cpus();
4971         return retval;
4972 }
4973
4974 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4975                              cpumask_t *new_mask)
4976 {
4977         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4978                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4979         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4980                 len = sizeof(cpumask_t);
4981         }
4982         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4983 }
4984
4985 /**
4986  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4987  * @pid: pid of the process
4988  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4989  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4990  */
4991 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4992                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4993 {
4994         cpumask_t new_mask;
4995         int retval;
4996
4997         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4998         if (retval)
4999                 return retval;
5000
5001         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5002 }
5003
5004 /*
5005  * Represents all cpu's present in the system
5006  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5007  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5008  * method, such as ACPI for e.g.
5009  */
5010
5011 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5012 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5013
5014 #ifndef CONFIG_SMP
5015 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5016 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5017
5018 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5019 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5020 #endif
5021
5022 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5023 {
5024         struct task_struct *p;
5025         int retval;
5026
5027         get_online_cpus();
5028         read_lock(&tasklist_lock);
5029
5030         retval = -ESRCH;
5031         p = find_process_by_pid(pid);
5032         if (!p)
5033                 goto out_unlock;
5034
5035         retval = security_task_getscheduler(p);
5036         if (retval)
5037                 goto out_unlock;
5038
5039         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5040
5041 out_unlock:
5042         read_unlock(&tasklist_lock);
5043         put_online_cpus();
5044
5045         return retval;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5050  * @pid: pid of the process
5051  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5052  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5053  */
5054 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5055                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5056 {
5057         int ret;
5058         cpumask_t mask;
5059
5060         if (len < sizeof(cpumask_t))
5061                 return -EINVAL;
5062
5063         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5064         if (ret < 0)
5065                 return ret;
5066
5067         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5068                 return -EFAULT;
5069
5070         return sizeof(cpumask_t);
5071 }
5072
5073 /**
5074  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5075  *
5076  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5077  * other threads running on this CPU then this function will return.
5078  */
5079 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5080 {
5081         struct rq *rq = this_rq_lock();
5082
5083         schedstat_inc(rq, yld_count);
5084         current->sched_class->yield_task(rq);
5085
5086         /*
5087          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5088          * no need to preempt or enable interrupts:
5089          */
5090         __release(rq->lock);
5091         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5092         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5093         preempt_enable_no_resched();
5094
5095         schedule();
5096
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 static void __cond_resched(void)
5101 {
5102 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5103         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5104 #endif
5105         /*
5106          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5107          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5108          * cond_resched() call.
5109          */
5110         do {
5111                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5112                 schedule();
5113                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5114         } while (need_resched());
5115 }
5116
5117 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5118 int __sched _cond_resched(void)
5119 {
5120         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5121                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5122                 __cond_resched();
5123                 return 1;
5124         }
5125         return 0;
5126 }
5127 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5128 #endif
5129
5130 /*
5131  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5132  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5133  *
5134  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5135  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5136  * spin_unlock(), once by hand).
5137  */
5138 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5139 {
5140         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5141         int ret = 0;
5142
5143         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5144                 spin_unlock(lock);
5145                 if (resched && need_resched())
5146                         __cond_resched();
5147                 else
5148                         cpu_relax();
5149                 ret = 1;
5150                 spin_lock(lock);
5151         }
5152         return ret;
5153 }
5154 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5155
5156 int __sched cond_resched_softirq(void)
5157 {
5158         BUG_ON(!in_softirq());
5159
5160         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5161                 local_bh_enable();
5162                 __cond_resched();
5163                 local_bh_disable();
5164                 return 1;
5165         }
5166         return 0;
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5169
5170 /**
5171  * yield - yield the current processor to other threads.
5172  *
5173  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5174  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5175  */
5176 void __sched yield(void)
5177 {
5178         set_current_state(TASK_RUNNING);
5179         sys_sched_yield();
5180 }
5181 EXPORT_SYMBOL(yield);
5182
5183 /*
5184  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5185  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5186  *
5187  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5188  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5189  */
5190 void __sched io_schedule(void)
5191 {
5192         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5193
5194         delayacct_blkio_start();
5195         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5196         schedule();
5197         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5198         delayacct_blkio_end();
5199 }
5200 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5201
5202 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5203 {
5204         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5205         long ret;
5206
5207         delayacct_blkio_start();
5208         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5209         ret = schedule_timeout(timeout);
5210         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5211         delayacct_blkio_end();
5212         return ret;
5213 }
5214
5215 /**
5216  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5217  * @policy: scheduling class.
5218  *
5219  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5220  * by a given scheduling class.
5221  */
5222 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5223 {
5224         int ret = -EINVAL;
5225
5226         switch (policy) {
5227         case SCHED_FIFO:
5228         case SCHED_RR:
5229                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5230                 break;
5231         case SCHED_NORMAL:
5232         case SCHED_BATCH:
5233         case SCHED_IDLE:
5234                 ret = 0;
5235                 break;
5236         }
5237         return ret;
5238 }
5239
5240 /**
5241  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5242  * @policy: scheduling class.
5243  *
5244  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5245  * by a given scheduling class.
5246  */
5247 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5248 {
5249         int ret = -EINVAL;
5250
5251         switch (policy) {
5252         case SCHED_FIFO:
5253         case SCHED_RR:
5254                 ret = 1;
5255                 break;
5256         case SCHED_NORMAL:
5257         case SCHED_BATCH:
5258         case SCHED_IDLE:
5259                 ret = 0;
5260         }
5261         return ret;
5262 }
5263
5264 /**
5265  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5266  * @pid: pid of the process.
5267  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5268  *
5269  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5270  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5271  */
5272 asmlinkage
5273 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5274 {
5275         struct task_struct *p;
5276         unsigned int time_slice;
5277         int retval;
5278         struct timespec t;
5279
5280         if (pid < 0)
5281                 return -EINVAL;
5282
5283         retval = -ESRCH;
5284         read_lock(&tasklist_lock);
5285         p = find_process_by_pid(pid);
5286         if (!p)
5287                 goto out_unlock;
5288
5289         retval = security_task_getscheduler(p);
5290         if (retval)
5291                 goto out_unlock;
5292
5293         /*
5294          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5295          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5296          */
5297         time_slice = 0;
5298         if (p->policy == SCHED_RR) {
5299                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5300         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5301                 struct sched_entity *se = &p->se;
5302                 unsigned long flags;
5303                 struct rq *rq;
5304
5305                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5306                 if (rq->cfs.load.weight)
5307                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5308                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5309         }
5310         read_unlock(&tasklist_lock);
5311         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5312         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5313         return retval;
5314
5315 out_unlock:
5316         read_unlock(&tasklist_lock);
5317         return retval;
5318 }
5319
5320 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5321
5322 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5323 {
5324         unsigned long free = 0;
5325         unsigned state;
5326
5327         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5328         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5329                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5330 #if BITS_PER_LONG == 32
5331         if (state == TASK_RUNNING)
5332                 printk(KERN_CONT " running  ");
5333         else
5334                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5335 #else
5336         if (state == TASK_RUNNING)
5337                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5338         else
5339                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5340 #endif
5341 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5342         {
5343                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5344                 while (!*n)
5345                         n++;
5346                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5347         }
5348 #endif
5349         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5350                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5351
5352         show_stack(p, NULL);
5353 }
5354
5355 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5356 {
5357         struct task_struct *g, *p;
5358
5359 #if BITS_PER_LONG == 32
5360         printk(KERN_INFO
5361                 "  task                PC stack   pid father\n");
5362 #else
5363         printk(KERN_INFO
5364                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5365 #endif
5366         read_lock(&tasklist_lock);
5367         do_each_thread(g, p) {
5368                 /*
5369                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5370                  * console might take alot of time:
5371                  */
5372                 touch_nmi_watchdog();
5373                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5374                         sched_show_task(p);
5375         } while_each_thread(g, p);
5376
5377         touch_all_softlockup_watchdogs();
5378
5379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5380         sysrq_sched_debug_show();
5381 #endif
5382         read_unlock(&tasklist_lock);
5383         /*
5384          * Only show locks if all tasks are dumped:
5385          */
5386         if (state_filter == -1)
5387                 debug_show_all_locks();
5388 }
5389
5390 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5391 {
5392         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5393 }
5394
5395 /**
5396  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5397  * @idle: task in question
5398  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5399  *
5400  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5401  * flag, to make booting more robust.
5402  */
5403 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5404 {
5405         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5406         unsigned long flags;
5407
5408         __sched_fork(idle);
5409         idle->se.exec_start = sched_clock();
5410
5411         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5412         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5413         __set_task_cpu(idle, cpu);
5414
5415         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5416         rq->curr = rq->idle = idle;
5417 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5418         idle->oncpu = 1;
5419 #endif
5420         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5421
5422         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5423         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5424
5425         /*
5426          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5427          */
5428         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5429 }
5430
5431 /*
5432  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5433  * indicates which cpus entered this state. This is used
5434  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5435  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5436  * always be CPU_MASK_NONE.
5437  */
5438 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5439
5440 /*
5441  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5442  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5443  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5444  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5445  * number of CPUs.
5446  *
5447  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5448  */
5449 static inline void sched_init_granularity(void)
5450 {
5451         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5452         const unsigned long limit = 200000000;
5453
5454         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5455         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5456                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5457
5458         sysctl_sched_latency *= factor;
5459         if (sysctl_sched_latency > limit)
5460                 sysctl_sched_latency = limit;
5461
5462         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5463 }
5464
5465 #ifdef CONFIG_SMP
5466 /*
5467  * This is how migration works:
5468  *
5469  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5470  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5471  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5472  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5473  *    thread off the CPU)
5474  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5475  *    task is still in the wrong runqueue.
5476  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5477  *    it and puts it into the right queue.
5478  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5479  * 7) we wake up and the migration is done.
5480  */
5481
5482 /*
5483  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5484  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5485  * is removed from the allowed bitmask.
5486  *
5487  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5488  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5489  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5490  */
5491 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5492 {
5493         struct migration_req req;
5494         unsigned long flags;
5495         struct rq *rq;
5496         int ret = 0;
5497
5498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5499         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5500                 ret = -EINVAL;
5501                 goto out;
5502         }
5503
5504         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5505                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5506         else {
5507                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5508                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5509         }
5510
5511         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5512         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5513                 goto out;
5514
5515         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5516                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5517                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5518                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5519                 wait_for_completion(&req.done);
5520                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5521                 return 0;
5522         }
5523 out:
5524         task_rq_unlock(rq, &flags);
5525
5526         return ret;
5527 }
5528 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5529
5530 /*
5531  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5532  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5533  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5534  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5535  *
5536  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5537  * as the task is no longer on this CPU.
5538  *
5539  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5540  */
5541 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5542 {
5543         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5544         int ret = 0, on_rq;
5545
5546         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5547                 return ret;
5548
5549         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5550         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5551
5552         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5553         /* Already moved. */
5554         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5555                 goto out;
5556         /* Affinity changed (again). */
5557         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5558                 goto out;
5559
5560         on_rq = p->se.on_rq;
5561         if (on_rq)
5562                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5563
5564         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5565         if (on_rq) {
5566                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5567                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5568         }
5569         ret = 1;
5570 out:
5571         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5572         return ret;
5573 }
5574
5575 /*
5576  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5577  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5578  * another runqueue.
5579  */
5580 static int migration_thread(void *data)
5581 {
5582         int cpu = (long)data;
5583         struct rq *rq;
5584
5585         rq = cpu_rq(cpu);
5586         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5587
5588         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5589         while (!kthread_should_stop()) {
5590                 struct migration_req *req;
5591                 struct list_head *head;
5592
5593                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5594
5595                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5596                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5597                         goto wait_to_die;
5598                 }
5599
5600                 if (rq->active_balance) {
5601                         active_load_balance(rq, cpu);
5602                         rq->active_balance = 0;
5603                 }
5604
5605                 head = &rq->migration_queue;
5606
5607                 if (list_empty(head)) {
5608                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5609                         schedule();
5610                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5611                         continue;
5612                 }
5613                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5614                 list_del_init(head->next);
5615
5616                 spin_unlock(&rq->lock);
5617                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5618                 local_irq_enable();
5619
5620                 complete(&req->done);
5621         }
5622         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5623         return 0;
5624
5625 wait_to_die:
5626         /* Wait for kthread_stop */
5627         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5628         while (!kthread_should_stop()) {
5629                 schedule();
5630                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5631         }
5632         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5633         return 0;
5634 }
5635
5636 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5637
5638 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5639 {
5640         int ret;
5641
5642         local_irq_disable();
5643         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5644         local_irq_enable();
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 /*
5649  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5650  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5651  */
5652 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5653 {
5654         unsigned long flags;
5655         cpumask_t mask;
5656         struct rq *rq;
5657         int dest_cpu;
5658
5659         do {
5660                 /* On same node? */
5661                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5662                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5663                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5664
5665                 /* On any allowed CPU? */
5666                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5667                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5668
5669                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5670                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5671                         cpumask_t cpus_allowed;
5672
5673                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5674                         /*
5675                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5676                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5677                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5678                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5679                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5680                          */
5681                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5682                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5683                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5684                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5685
5686                         /*
5687                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5688                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5689                          * leave kernel.
5690                          */
5691                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5692                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5693                                        "longer affine to cpu%d\n",
5694                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5695                         }
5696                 }
5697         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5698 }
5699
5700 /*
5701  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5702  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5703  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5704  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5705  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5706  */
5707 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5708 {
5709         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5710         unsigned long flags;
5711
5712         local_irq_save(flags);
5713         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5714         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5715         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5716         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5717         local_irq_restore(flags);
5718 }
5719
5720 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5721 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5722 {
5723         struct task_struct *p, *t;
5724
5725         read_lock(&tasklist_lock);
5726
5727         do_each_thread(t, p) {
5728                 if (p == current)
5729                         continue;
5730
5731                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5732                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5733         } while_each_thread(t, p);
5734
5735         read_unlock(&tasklist_lock);
5736 }
5737
5738 /*
5739  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5740  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5741  * Used by CPU offline code.
5742  */
5743 void sched_idle_next(void)
5744 {
5745         int this_cpu = smp_processor_id();
5746         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5747         struct task_struct *p = rq->idle;
5748         unsigned long flags;
5749
5750         /* cpu has to be offline */
5751         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5752
5753         /*
5754          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5755          * and interrupts disabled on the current cpu.
5756          */
5757         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5758
5759         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5760
5761         update_rq_clock(rq);
5762         activate_task(rq, p, 0);
5763
5764         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5765 }
5766
5767 /*
5768  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5769  * offline.
5770  */
5771 void idle_task_exit(void)
5772 {
5773         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5774
5775         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5776
5777         if (mm != &init_mm)
5778                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5779         mmdrop(mm);
5780 }
5781
5782 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5783 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5784 {
5785         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5786
5787         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5788         BUG_ON(!p->exit_state);
5789
5790         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5791         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5792
5793         get_task_struct(p);
5794
5795         /*
5796          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5797          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5798          * fine.
5799          */
5800         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5801         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5802         spin_lock_irq(&rq->lock);
5803
5804         put_task_struct(p);
5805 }
5806
5807 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5808 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5809 {
5810         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5811         struct task_struct *next;
5812
5813         for ( ; ; ) {
5814                 if (!rq->nr_running)
5815                         break;
5816                 update_rq_clock(rq);
5817                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5818                 if (!next)
5819                         break;
5820                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5821
5822         }
5823 }
5824 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5825
5826 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5827
5828 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5829         {
5830                 .procname       = "sched_domain",
5831                 .mode           = 0555,
5832         },
5833         {0, },
5834 };
5835
5836 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5837         {
5838                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5839                 .procname       = "kernel",
5840                 .mode           = 0555,
5841                 .child          = sd_ctl_dir,
5842         },
5843         {0, },
5844 };
5845
5846 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5847 {
5848         struct ctl_table *entry =
5849                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5850
5851         return entry;
5852 }
5853
5854 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5855 {
5856         struct ctl_table *entry;
5857
5858         /*
5859          * In the intermediate directories, both the child directory and
5860          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5861          * will always be set. In the lowest directory the names are
5862          * static strings and all have proc handlers.
5863          */
5864         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5865                 if (entry->child)
5866                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5867                 if (entry->proc_handler == NULL)
5868                         kfree(entry->procname);
5869         }
5870
5871         kfree(*tablep);
5872         *tablep = NULL;
5873 }
5874
5875 static void
5876 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5877                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5878                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5879 {
5880         entry->procname = procname;
5881         entry->data = data;
5882         entry->maxlen = maxlen;
5883         entry->mode = mode;
5884         entry->proc_handler = proc_handler;
5885 }
5886
5887 static struct ctl_table *
5888 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5889 {
5890         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5891
5892         if (table == NULL)
5893                 return NULL;
5894
5895         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5896                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5897         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5898                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5899         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5901         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5903         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5905         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5907         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5909         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5911         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5912                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5913         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5914                 &sd->cache_nice_tries,
5915                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5916         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5917                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5918         /* &table[11] is terminator */
5919
5920         return table;
5921 }
5922
5923 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5924 {
5925         struct ctl_table *entry, *table;
5926         struct sched_domain *sd;
5927         int domain_num = 0, i;
5928         char buf[32];
5929
5930         for_each_domain(cpu, sd)
5931                 domain_num++;
5932         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5933         if (table == NULL)
5934                 return NULL;
5935
5936         i = 0;
5937         for_each_domain(cpu, sd) {
5938                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5939                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5940                 entry->mode = 0555;
5941                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5942                 entry++;
5943                 i++;
5944         }
5945         return table;
5946 }
5947
5948 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5949 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5950 {
5951         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5952         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5953         char buf[32];
5954
5955         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5956         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5957
5958         if (entry == NULL)
5959                 return;
5960
5961         for_each_online_cpu(i) {
5962                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5963                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5964                 entry->mode = 0555;
5965                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5966                 entry++;
5967         }
5968
5969         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5970         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5971 }
5972
5973 /* may be called multiple times per register */
5974 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5975 {
5976         if (sd_sysctl_header)
5977                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5978         sd_sysctl_header = NULL;
5979         if (sd_ctl_dir[0].child)
5980                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5981 }
5982 #else
5983 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5984 {
5985 }
5986 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5987 {
5988 }
5989 #endif
5990
5991 /*
5992  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5993  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5994  */
5995 static int __cpuinit
5996 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5997 {
5998         struct task_struct *p;
5999         int cpu = (long)hcpu;
6000         unsigned long flags;
6001         struct rq *rq;
6002
6003         switch (action) {
6004
6005         case CPU_UP_PREPARE:
6006         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6007                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6008                 if (IS_ERR(p))
6009                         return NOTIFY_BAD;
6010                 kthread_bind(p, cpu);
6011                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6012                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6013                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6014                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6015                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6016                 break;
6017
6018         case CPU_ONLINE:
6019         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6020                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6021                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6022
6023                 /* Update our root-domain */
6024                 rq = cpu_rq(cpu);
6025                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6026                 if (rq->rd) {
6027                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6028                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6029                 }
6030                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6031                 break;
6032
6033 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6034         case CPU_UP_CANCELED:
6035         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6036                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6037                         break;
6038                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6039                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6040                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6041                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6042                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6043                 break;
6044
6045         case CPU_DEAD:
6046         case CPU_DEAD_FROZEN:
6047                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6048                 migrate_live_tasks(cpu);
6049                 rq = cpu_rq(cpu);
6050                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6051                 rq->migration_thread = NULL;
6052                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6053                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6054                 update_rq_clock(rq);
6055                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6056                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6057                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6058                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6059                 migrate_dead_tasks(cpu);
6060                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6061                 cpuset_unlock();
6062                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6063                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6064
6065                 /*
6066                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6067                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6068                  * the requestors.
6069                  */
6070                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6071                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6072                         struct migration_req *req;
6073
6074                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6075                                          struct migration_req, list);
6076                         list_del_init(&req->list);
6077                         complete(&req->done);
6078                 }
6079                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6080                 break;
6081
6082         case CPU_DYING:
6083         case CPU_DYING_FROZEN:
6084                 /* Update our root-domain */
6085                 rq = cpu_rq(cpu);
6086                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6087                 if (rq->rd) {
6088                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6089                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6090                 }
6091                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6092                 break;
6093 #endif
6094         }
6095         return NOTIFY_OK;
6096 }
6097
6098 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6099  * happens before everything else.
6100  */
6101 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6102         .notifier_call = migration_call,
6103         .priority = 10
6104 };
6105
6106 void __init migration_init(void)
6107 {
6108         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6109         int err;
6110
6111         /* Start one for the boot CPU: */
6112         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6113         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6114         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6115         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6116 }
6117 #endif
6118
6119 #ifdef CONFIG_SMP
6120
6121 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6122
6123 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6124                                   cpumask_t *groupmask)
6125 {
6126         struct sched_group *group = sd->groups;
6127         char str[256];
6128
6129         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6130         cpus_clear(*groupmask);
6131
6132         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6133
6134         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6135                 printk("does not load-balance\n");
6136                 if (sd->parent)
6137                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6138                                         " has parent");
6139                 return -1;
6140         }
6141
6142         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6143
6144         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6145                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6146                                 "CPU%d\n", cpu);
6147         }
6148         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6149                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6150                                 " CPU%d\n", cpu);
6151         }
6152
6153         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6154         do {
6155                 if (!group) {
6156                         printk("\n");
6157                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6158                         break;
6159                 }
6160
6161                 if (!group->__cpu_power) {
6162                         printk(KERN_CONT "\n");
6163                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6164                                         "set\n");
6165                         break;
6166                 }
6167
6168                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6169                         printk(KERN_CONT "\n");
6170                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6171                         break;
6172                 }
6173
6174                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6175                         printk(KERN_CONT "\n");
6176                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6177                         break;
6178                 }
6179
6180                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6181
6182                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6183                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6184
6185                 group = group->next;
6186         } while (group != sd->groups);
6187         printk(KERN_CONT "\n");
6188
6189         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6190                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6191
6192         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6193                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6194                         "of domain->span\n");
6195         return 0;
6196 }
6197
6198 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6199 {
6200         cpumask_t *groupmask;
6201         int level = 0;
6202
6203         if (!sd) {
6204                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6205                 return;
6206         }
6207
6208         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6209
6210         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6211         if (!groupmask) {
6212                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6213                 return;
6214         }
6215
6216         for (;;) {
6217                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6218                         break;
6219                 level++;
6220                 sd = sd->parent;
6221                 if (!sd)
6222                         break;
6223         }
6224         kfree(groupmask);
6225 }
6226 #else
6227 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6228 #endif
6229
6230 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6231 {
6232         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6233                 return 1;
6234
6235         /* Following flags need at least 2 groups */
6236         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6237                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6238                          SD_BALANCE_FORK |
6239                          SD_BALANCE_EXEC |
6240                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6241                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6242                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6243                         return 0;
6244         }
6245
6246         /* Following flags don't use groups */
6247         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6248                          SD_WAKE_AFFINE |
6249                          SD_WAKE_BALANCE))
6250                 return 0;
6251
6252         return 1;
6253 }
6254
6255 static int
6256 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6257 {
6258         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6259
6260         if (sd_degenerate(parent))
6261                 return 1;
6262
6263         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6264                 return 0;
6265
6266         /* Does parent contain flags not in child? */
6267         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6268         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6269                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6270         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6271         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6272                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6273                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6274                                 SD_BALANCE_FORK |
6275                                 SD_BALANCE_EXEC |
6276                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6277                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6278         }
6279         if (~cflags & pflags)
6280                 return 0;
6281
6282         return 1;
6283 }
6284
6285 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6286 {
6287         unsigned long flags;
6288         const struct sched_class *class;
6289
6290         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6291
6292         if (rq->rd) {
6293                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6294
6295                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6296                         if (class->leave_domain)
6297                                 class->leave_domain(rq);
6298                 }
6299
6300                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6301                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6302
6303                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6304                         kfree(old_rd);
6305         }
6306
6307         atomic_inc(&rd->refcount);
6308         rq->rd = rd;
6309
6310         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6311         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6312                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6313
6314         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6315                 if (class->join_domain)
6316                         class->join_domain(rq);
6317         }
6318
6319         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6320 }
6321
6322 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6323 {
6324         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6325
6326         cpus_clear(rd->span);
6327         cpus_clear(rd->online);
6328 }
6329
6330 static void init_defrootdomain(void)
6331 {
6332         init_rootdomain(&def_root_domain);
6333         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6334 }
6335
6336 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6337 {
6338         struct root_domain *rd;
6339
6340         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6341         if (!rd)
6342                 return NULL;
6343
6344         init_rootdomain(rd);
6345
6346         return rd;
6347 }
6348
6349 /*
6350  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6351  * hold the hotplug lock.
6352  */
6353 static void
6354 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6355 {
6356         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6357         struct sched_domain *tmp;
6358
6359         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6360         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6361                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6362                 if (!parent)
6363                         break;
6364                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6365                         tmp->parent = parent->parent;
6366                         if (parent->parent)
6367                                 parent->parent->child = tmp;
6368                 }
6369         }
6370
6371         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6372                 sd = sd->parent;
6373                 if (sd)
6374                         sd->child = NULL;
6375         }
6376
6377         sched_domain_debug(sd, cpu);
6378
6379         rq_attach_root(rq, rd);
6380         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6381 }
6382
6383 /* cpus with isolated domains */
6384 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6385
6386 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6387 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6388 {
6389         int ints[NR_CPUS], i;
6390
6391         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6392         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6393         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6394                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6395                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6396         return 1;
6397 }
6398
6399 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6400
6401 /*
6402  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6403  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6404  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6405  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6406  *
6407  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6408  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6409  * and ->cpu_power to 0.
6410  */
6411 static void
6412 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6413                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6414                                         struct sched_group **sg,
6415                                         cpumask_t *tmpmask),
6416                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6417 {
6418         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6419         int i;
6420
6421         cpus_clear(*covered);
6422
6423         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6424                 struct sched_group *sg;
6425                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6426                 int j;
6427
6428                 if (cpu_isset(i, *covered))
6429                         continue;
6430
6431                 cpus_clear(sg->cpumask);
6432                 sg->__cpu_power = 0;
6433
6434                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6435                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6436                                 continue;
6437
6438                         cpu_set(j, *covered);
6439                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6440                 }
6441                 if (!first)
6442                         first = sg;
6443                 if (last)
6444                         last->next = sg;
6445                 last = sg;
6446         }
6447         last->next = first;
6448 }
6449
6450 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6451
6452 #ifdef CONFIG_NUMA
6453
6454 /**
6455  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6456  * @node: node whose sched_domain we're building
6457  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6458  *
6459  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6460  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6461  *
6462  * Should use nodemask_t.
6463  */
6464 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6465 {
6466         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6467
6468         min_val = INT_MAX;
6469
6470         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6471                 /* Start at @node */
6472                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6473
6474                 if (!nr_cpus_node(n))
6475                         continue;
6476
6477                 /* Skip already used nodes */
6478                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6479                         continue;
6480
6481                 /* Simple min distance search */
6482                 val = node_distance(node, n);
6483
6484                 if (val < min_val) {
6485                         min_val = val;
6486                         best_node = n;
6487                 }
6488         }
6489
6490         node_set(best_node, *used_nodes);
6491         return best_node;
6492 }
6493
6494 /**
6495  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6496  * @node: node whose cpumask we're constructing
6497  *
6498  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6499  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6500  * out optimally.
6501  */
6502 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6503 {
6504         nodemask_t used_nodes;
6505         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6506         int i;
6507
6508         cpus_clear(*span);
6509         nodes_clear(used_nodes);
6510
6511         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6512         node_set(node, used_nodes);
6513
6514         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6515                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6516
6517                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6518                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6519         }
6520 }
6521 #endif
6522
6523 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6524
6525 /*
6526  * SMT sched-domains:
6527  */
6528 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6529 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6530 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6531
6532 static int
6533 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6534                  cpumask_t *unused)
6535 {
6536         if (sg)
6537                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6538         return cpu;
6539 }
6540 #endif
6541
6542 /*
6543  * multi-core sched-domains:
6544  */
6545 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6546 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6547 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6548 #endif
6549
6550 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6551 static int
6552 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6553                   cpumask_t *mask)
6554 {
6555         int group;
6556
6557         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6558         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6559         group = first_cpu(*mask);
6560         if (sg)
6561                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6562         return group;
6563 }
6564 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6565 static int
6566 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6567                   cpumask_t *unused)
6568 {
6569         if (sg)
6570                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6571         return cpu;
6572 }
6573 #endif
6574
6575 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6576 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6577
6578 static int
6579 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6580                   cpumask_t *mask)
6581 {
6582         int group;
6583 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6584         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6585         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6586         group = first_cpu(*mask);
6587 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6588         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6589         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6590         group = first_cpu(*mask);
6591 #else
6592         group = cpu;
6593 #endif
6594         if (sg)
6595                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6596         return group;
6597 }
6598
6599 #ifdef CONFIG_NUMA
6600 /*
6601  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6602  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6603  * gets dynamically allocated.
6604  */
6605 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6606 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6607
6608 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6609 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6610
6611 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6612                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6613 {
6614         int group;
6615
6616         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6617         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6618         group = first_cpu(*nodemask);
6619
6620         if (sg)
6621                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6622         return group;
6623 }
6624
6625 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6626 {
6627         struct sched_group *sg = group_head;
6628         int j;
6629
6630         if (!sg)
6631                 return;
6632         do {
6633                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6634                         struct sched_domain *sd;
6635
6636                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6637                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6638                                 /*
6639                                  * Only add "power" once for each
6640                                  * physical package.
6641                                  */
6642                                 continue;
6643                         }
6644
6645                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6646                 }
6647                 sg = sg->next;
6648         } while (sg != group_head);
6649 }
6650 #endif
6651
6652 #ifdef CONFIG_NUMA
6653 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6654 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6655 {
6656         int cpu, i;
6657
6658         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6659                 struct sched_group **sched_group_nodes
6660                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6661
6662                 if (!sched_group_nodes)
6663                         continue;
6664
6665                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6666                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6667
6668                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6669                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6670                         if (cpus_empty(*nodemask))
6671                                 continue;
6672
6673                         if (sg == NULL)
6674                                 continue;
6675                         sg = sg->next;
6676 next_sg:
6677                         oldsg = sg;
6678                         sg = sg->next;
6679                         kfree(oldsg);
6680                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6681                                 goto next_sg;
6682                 }
6683                 kfree(sched_group_nodes);
6684                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6685         }
6686 }
6687 #else
6688 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6689 {
6690 }
6691 #endif
6692
6693 /*
6694  * Initialize sched groups cpu_power.
6695  *
6696  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6697  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6698  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6699  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6700  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6701  * less cpu_power.
6702  *
6703  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6704  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6705  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6706  */
6707 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6708 {
6709         struct sched_domain *child;
6710         struct sched_group *group;
6711
6712         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6713
6714         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6715                 return;
6716
6717         child = sd->child;
6718
6719         sd->groups->__cpu_power = 0;
6720
6721         /*
6722          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6723          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6724          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6725          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6726          * same sched domain.
6727          */
6728         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6729                        (child->flags &
6730                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6731                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6732                 return;
6733         }
6734
6735         /*
6736          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6737          */
6738         group = child->groups;
6739         do {
6740                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6741                 group = group->next;
6742         } while (group != child->groups);
6743 }
6744
6745 /*
6746  * Initializers for schedule domains
6747  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6748  */
6749
6750 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6751 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6752 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6753 {                                                               \
6754         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6755         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6756 }
6757
6758 SD_INIT_FUNC(CPU)
6759 #ifdef CONFIG_NUMA
6760  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6761  SD_INIT_FUNC(NODE)
6762 #endif
6763 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6764  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6765 #endif
6766 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6767  SD_INIT_FUNC(MC)
6768 #endif
6769
6770 /*
6771  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
6772  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
6773  * if the amount of space is significant.
6774  */
6775 struct allmasks {
6776         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
6777         union {
6778                 cpumask_t nodemask;
6779                 cpumask_t this_sibling_map;
6780                 cpumask_t this_core_map;
6781         };
6782         cpumask_t send_covered;
6783
6784 #ifdef CONFIG_NUMA
6785         cpumask_t domainspan;
6786         cpumask_t covered;
6787         cpumask_t notcovered;
6788 #endif
6789 };
6790
6791 #if     NR_CPUS > 128
6792 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
6793 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
6794 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
6795 #else
6796 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
6797 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
6798 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
6799 #endif
6800
6801 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
6802                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
6803
6804 /*
6805  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6806  * to the individual cpus
6807  */
6808 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6809 {
6810         int i;
6811         struct root_domain *rd;
6812         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
6813         cpumask_t *tmpmask;
6814 #ifdef CONFIG_NUMA
6815         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6816         int sd_allnodes = 0;
6817
6818         /*
6819          * Allocate the per-node list of sched groups
6820          */
6821         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6822                                     GFP_KERNEL);
6823         if (!sched_group_nodes) {
6824                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6825                 return -ENOMEM;
6826         }
6827 #endif
6828
6829         rd = alloc_rootdomain();
6830         if (!rd) {
6831                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6832 #ifdef CONFIG_NUMA
6833                 kfree(sched_group_nodes);
6834 #endif
6835                 return -ENOMEM;
6836         }
6837
6838 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
6839         /* get space for all scratch cpumask variables */
6840         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
6841         if (!allmasks) {
6842                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
6843                 kfree(rd);
6844 #ifdef CONFIG_NUMA
6845                 kfree(sched_group_nodes);
6846 #endif
6847                 return -ENOMEM;
6848         }
6849 #endif
6850         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
6851
6852
6853 #ifdef CONFIG_NUMA
6854         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6855 #endif
6856
6857         /*
6858          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6859          */
6860         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6861                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6862                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6863
6864                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6865                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6866
6867 #ifdef CONFIG_NUMA
6868                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6869                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
6870                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6871                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
6872                         sd->span = *cpu_map;
6873                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6874                         p = sd;
6875                         sd_allnodes = 1;
6876                 } else
6877                         p = NULL;
6878
6879                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6880                 SD_INIT(sd, NODE);
6881                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
6882                 sd->parent = p;
6883                 if (p)
6884                         p->child = sd;
6885                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6886 #endif
6887
6888                 p = sd;
6889                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6890                 SD_INIT(sd, CPU);
6891                 sd->span = *nodemask;
6892                 sd->parent = p;
6893                 if (p)
6894                         p->child = sd;
6895                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6896
6897 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6898                 p = sd;
6899                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6900                 SD_INIT(sd, MC);
6901                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6902                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6903                 sd->parent = p;
6904                 p->child = sd;
6905                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6906 #endif
6907
6908 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6909                 p = sd;
6910                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6911                 SD_INIT(sd, SIBLING);
6912                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6913                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6914                 sd->parent = p;
6915                 p->child = sd;
6916                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6917 #endif
6918         }
6919
6920 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6921         /* Set up CPU (sibling) groups */
6922         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6923                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
6924                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6925
6926                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6927                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
6928                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
6929                         continue;
6930
6931                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6932                                         &cpu_to_cpu_group,
6933                                         send_covered, tmpmask);
6934         }
6935 #endif
6936
6937 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6938         /* Set up multi-core groups */
6939         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6940                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
6941                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6942
6943                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6944                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
6945                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
6946                         continue;
6947
6948                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6949                                         &cpu_to_core_group,
6950                                         send_covered, tmpmask);
6951         }
6952 #endif
6953
6954         /* Set up physical groups */
6955         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6956                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6957                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6958
6959                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
6960                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6961                 if (cpus_empty(*nodemask))
6962                         continue;
6963
6964                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
6965                                         &cpu_to_phys_group,
6966                                         send_covered, tmpmask);
6967         }
6968
6969 #ifdef CONFIG_NUMA
6970         /* Set up node groups */
6971         if (sd_allnodes) {
6972                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6973
6974                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
6975                                         &cpu_to_allnodes_group,
6976                                         send_covered, tmpmask);
6977         }
6978
6979         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6980                 /* Set up node groups */
6981                 struct sched_group *sg, *prev;
6982                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6983                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
6984                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
6985                 int j;
6986
6987                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
6988                 cpus_clear(*covered);
6989
6990                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6991                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
6992                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6993                         continue;
6994                 }
6995
6996                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
6997                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
6998
6999                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7000                 if (!sg) {
7001                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7002                                 "node %d\n", i);
7003                         goto error;
7004                 }
7005                 sched_group_nodes[i] = sg;
7006                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7007                         struct sched_domain *sd;
7008
7009                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7010                         sd->groups = sg;
7011                 }
7012                 sg->__cpu_power = 0;
7013                 sg->cpumask = *nodemask;
7014                 sg->next = sg;
7015                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7016                 prev = sg;
7017
7018                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7019                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7020                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7021                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7022
7023                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7024                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7025                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7026                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7027                                 break;
7028
7029                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7030                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7031                                 continue;
7032
7033                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7034                                           GFP_KERNEL, i);
7035                         if (!sg) {
7036                                 printk(KERN_WARNING
7037                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7038                                 goto error;
7039                         }
7040                         sg->__cpu_power = 0;
7041                         sg->cpumask = *tmpmask;
7042                         sg->next = prev->next;
7043                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7044                         prev->next = sg;
7045                         prev = sg;
7046                 }
7047         }
7048 #endif
7049
7050         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7051 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7052         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7053                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7054
7055                 init_sched_groups_power(i, sd);
7056         }
7057 #endif
7058 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7059         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7060                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7061
7062                 init_sched_groups_power(i, sd);
7063         }
7064 #endif
7065
7066         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7067                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7068
7069                 init_sched_groups_power(i, sd);
7070         }
7071
7072 #ifdef CONFIG_NUMA
7073         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7074                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7075
7076         if (sd_allnodes) {
7077                 struct sched_group *sg;
7078
7079                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7080                                                                 tmpmask);
7081                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7082         }
7083 #endif
7084
7085         /* Attach the domains */
7086         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7087                 struct sched_domain *sd;
7088 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7089                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7090 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7091                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7092 #else
7093                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7094 #endif
7095                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7096         }
7097
7098         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7099         return 0;
7100
7101 #ifdef CONFIG_NUMA
7102 error:
7103         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7104         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7105         return -ENOMEM;
7106 #endif
7107 }
7108
7109 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7110 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7111
7112 /*
7113  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7114  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7115  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7116  */
7117 static cpumask_t fallback_doms;
7118
7119 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7120 {
7121 }
7122
7123 /*
7124  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7125  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7126  * exclude other special cases in the future.
7127  */
7128 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7129 {
7130         int err;
7131
7132         arch_update_cpu_topology();
7133         ndoms_cur = 1;
7134         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7135         if (!doms_cur)
7136                 doms_cur = &fallback_doms;
7137         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7138         err = build_sched_domains(doms_cur);
7139         register_sched_domain_sysctl();
7140
7141         return err;
7142 }
7143
7144 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7145                                        cpumask_t *tmpmask)
7146 {
7147         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7148 }
7149
7150 /*
7151  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7152  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7153  */
7154 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7155 {
7156         cpumask_t tmpmask;
7157         int i;
7158
7159         unregister_sched_domain_sysctl();
7160
7161         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7162                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7163         synchronize_sched();
7164         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7165 }
7166
7167 /*
7168  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7169  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7170  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7171  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7172  *
7173  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7174  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7175  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7176  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7177  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7178  * it as it is.
7179  *
7180  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7181  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7182  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7183  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7184  * 'fallback_doms'.
7185  *
7186  * Call with hotplug lock held
7187  */
7188 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
7189 {
7190         int i, j;
7191
7192         lock_doms_cur();
7193
7194         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7195         unregister_sched_domain_sysctl();
7196
7197         if (doms_new == NULL) {
7198                 ndoms_new = 1;
7199                 doms_new = &fallback_doms;
7200                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7201         }
7202
7203         /* Destroy deleted domains */
7204         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7205                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7206                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
7207                                 goto match1;
7208                 }
7209                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7210                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7211 match1:
7212                 ;
7213         }
7214
7215         /* Build new domains */
7216         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7217                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7218                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
7219                                 goto match2;
7220                 }
7221                 /* no match - add a new doms_new */
7222                 build_sched_domains(doms_new + i);
7223 match2:
7224                 ;
7225         }
7226
7227         /* Remember the new sched domains */
7228         if (doms_cur != &fallback_doms)
7229                 kfree(doms_cur);
7230         doms_cur = doms_new;
7231         ndoms_cur = ndoms_new;
7232
7233         register_sched_domain_sysctl();
7234
7235         unlock_doms_cur();
7236 }
7237
7238 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7239 int arch_reinit_sched_domains(void)
7240 {
7241         int err;
7242
7243         get_online_cpus();
7244         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7245         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7246         put_online_cpus();
7247
7248         return err;
7249 }
7250
7251 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7252 {
7253         int ret;
7254
7255         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7256                 return -EINVAL;
7257
7258         if (smt)
7259                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7260         else
7261                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7262
7263         ret = arch_reinit_sched_domains();
7264
7265         return ret ? ret : count;
7266 }
7267
7268 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7269 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7270 {
7271         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7272 }
7273 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7274                                             const char *buf, size_t count)
7275 {
7276         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7277 }
7278 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7279                    sched_mc_power_savings_store);
7280 #endif
7281
7282 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7283 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7284 {
7285         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7286 }
7287 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7288                                              const char *buf, size_t count)
7289 {
7290         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7291 }
7292 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7293                    sched_smt_power_savings_store);
7294 #endif
7295
7296 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7297 {
7298         int err = 0;
7299
7300 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7301         if (smt_capable())
7302                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7303                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7304 #endif
7305 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7306         if (!err && mc_capable())
7307                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7308                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7309 #endif
7310         return err;
7311 }
7312 #endif
7313
7314 /*
7315  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7316  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7317  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7318  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7319  */
7320 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7321                                 unsigned long action, void *hcpu)
7322 {
7323         switch (action) {
7324         case CPU_UP_PREPARE:
7325         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7326         case CPU_DOWN_PREPARE:
7327         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7328                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7329                 return NOTIFY_OK;
7330
7331         case CPU_UP_CANCELED:
7332         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7333         case CPU_DOWN_FAILED:
7334         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7335         case CPU_ONLINE:
7336         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7337         case CPU_DEAD:
7338         case CPU_DEAD_FROZEN:
7339                 /*
7340                  * Fall through and re-initialise the domains.
7341                  */
7342                 break;
7343         default:
7344                 return NOTIFY_DONE;
7345         }
7346
7347         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7348         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7349
7350         return NOTIFY_OK;
7351 }
7352
7353 void __init sched_init_smp(void)
7354 {
7355         cpumask_t non_isolated_cpus;
7356
7357 #if defined(CONFIG_NUMA)
7358         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7359                                                                 GFP_KERNEL);
7360         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7361 #endif
7362         get_online_cpus();
7363         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7364         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7365         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7366                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7367         put_online_cpus();
7368         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7369         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7370
7371         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7372         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7373                 BUG();
7374         sched_init_granularity();
7375 }
7376 #else
7377 void __init sched_init_smp(void)
7378 {
7379 #if defined(CONFIG_NUMA)
7380         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7381                                                                 GFP_KERNEL);
7382         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7383 #endif
7384         sched_init_granularity();
7385 }
7386 #endif /* CONFIG_SMP */
7387
7388 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7389 {
7390         return in_lock_functions(addr) ||
7391                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7392                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7393 }
7394
7395 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7396 {
7397         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7399         cfs_rq->rq = rq;
7400 #endif
7401         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7402 }
7403
7404 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7405 {
7406         struct rt_prio_array *array;
7407         int i;
7408
7409         array = &rt_rq->active;
7410         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7411                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7412                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7413         }
7414         /* delimiter for bitsearch: */
7415         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7416
7417 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7418         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7419 #endif
7420 #ifdef CONFIG_SMP
7421         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7422         rt_rq->overloaded = 0;
7423 #endif
7424
7425         rt_rq->rt_time = 0;
7426         rt_rq->rt_throttled = 0;
7427         rt_rq->rt_runtime = 0;
7428         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7429
7430 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7431         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7432         rt_rq->rq = rq;
7433 #endif
7434 }
7435
7436 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7437 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7438                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7439                 int cpu, int add)
7440 {
7441         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7442         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7443         cfs_rq->tg = tg;
7444         if (add)
7445                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7446
7447         tg->se[cpu] = se;
7448         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7449         se->my_q = cfs_rq;
7450         se->load.weight = tg->shares;
7451         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7452         se->parent = NULL;
7453 }
7454 #endif
7455
7456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7457 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7458                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7459                 int cpu, int add)
7460 {
7461         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7462         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7463         rt_rq->tg = tg;
7464         rt_rq->rt_se = rt_se;
7465         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7466         if (add)
7467                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7468
7469         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7470         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7471         rt_se->my_q = rt_rq;
7472         rt_se->parent = NULL;
7473         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7474 }
7475 #endif
7476
7477 void __init sched_init(void)
7478 {
7479         int i, j;
7480         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7481
7482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7483         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7484 #endif
7485 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7486         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7487 #endif
7488         /*
7489          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7490          * we use alloc_bootmem().
7491          */
7492         if (alloc_size) {
7493                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem_low(alloc_size);
7494
7495 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7496                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7497                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7498
7499                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7500                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7501 #endif
7502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7503                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7504                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7505
7506                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7507 #endif
7508         }
7509
7510 #ifdef CONFIG_SMP
7511         init_defrootdomain();
7512 #endif
7513
7514         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7515                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7516
7517 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7518         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7519                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7520 #endif
7521
7522 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7523         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7524 #endif
7525
7526         for_each_possible_cpu(i) {
7527                 struct rq *rq;
7528
7529                 rq = cpu_rq(i);
7530                 spin_lock_init(&rq->lock);
7531                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7532                 rq->nr_running = 0;
7533                 rq->clock = 1;
7534                 update_last_tick_seen(rq);
7535                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7536                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7538                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7539                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7540                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7541                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7542                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7543
7544 #endif
7545 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7546                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7547                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7548                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7549                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7550 #else
7551                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7552 #endif
7553
7554                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7555                         rq->cpu_load[j] = 0;
7556 #ifdef CONFIG_SMP
7557                 rq->sd = NULL;
7558                 rq->rd = NULL;
7559                 rq->active_balance = 0;
7560                 rq->next_balance = jiffies;
7561                 rq->push_cpu = 0;
7562                 rq->cpu = i;
7563                 rq->migration_thread = NULL;
7564                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7565                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7566 #endif
7567                 init_rq_hrtick(rq);
7568                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7569         }
7570
7571         set_load_weight(&init_task);
7572
7573 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7574         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7575 #endif
7576
7577 #ifdef CONFIG_SMP
7578         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7579 #endif
7580
7581 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7582         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7583 #endif
7584
7585         /*
7586          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7587          */
7588         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7589         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7590
7591         /*
7592          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7593          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7594          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7595          * when this runqueue becomes "idle".
7596          */
7597         init_idle(current, smp_processor_id());
7598         /*
7599          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7600          */
7601         current->sched_class = &fair_sched_class;
7602
7603         scheduler_running = 1;
7604 }
7605
7606 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7607 void __might_sleep(char *file, int line)
7608 {
7609 #ifdef in_atomic
7610         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7611
7612         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7613             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7614                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7615                         return;
7616                 prev_jiffy = jiffies;
7617                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7618                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7619                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7620                         in_atomic(), irqs_disabled());
7621                 debug_show_held_locks(current);
7622                 if (irqs_disabled())
7623                         print_irqtrace_events(current);
7624                 dump_stack();
7625         }
7626 #endif
7627 }
7628 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7629 #endif
7630
7631 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7632 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7633 {
7634         int on_rq;
7635         update_rq_clock(rq);
7636         on_rq = p->se.on_rq;
7637         if (on_rq)
7638                 deactivate_task(rq, p, 0);
7639         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7640         if (on_rq) {
7641                 activate_task(rq, p, 0);
7642                 resched_task(rq->curr);
7643         }
7644 }
7645
7646 void normalize_rt_tasks(void)
7647 {
7648         struct task_struct *g, *p;
7649         unsigned long flags;
7650         struct rq *rq;
7651
7652         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7653         do_each_thread(g, p) {
7654                 /*
7655                  * Only normalize user tasks:
7656                  */
7657                 if (!p->mm)
7658                         continue;
7659
7660                 p->se.exec_start                = 0;
7661 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7662                 p->se.wait_start                = 0;
7663                 p->se.sleep_start               = 0;
7664                 p->se.block_start               = 0;
7665 #endif
7666                 task_rq(p)->clock               = 0;
7667
7668                 if (!rt_task(p)) {
7669                         /*
7670                          * Renice negative nice level userspace
7671                          * tasks back to 0:
7672                          */
7673                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7674                                 set_user_nice(p, 0);
7675                         continue;
7676                 }
7677
7678                 spin_lock(&p->pi_lock);
7679                 rq = __task_rq_lock(p);
7680
7681                 normalize_task(rq, p);
7682
7683                 __task_rq_unlock(rq);
7684                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7685         } while_each_thread(g, p);
7686
7687         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7688 }
7689
7690 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7691
7692 #ifdef CONFIG_IA64
7693 /*
7694  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7695  *
7696  * They can only be called when the whole system has been
7697  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7698  * activity can take place. Using them for anything else would
7699  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7700  * under any other configuration.
7701  */
7702
7703 /**
7704  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7705  * @cpu: the processor in question.
7706  *
7707  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7708  */
7709 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7710 {
7711         return cpu_curr(cpu);
7712 }
7713
7714 /**
7715  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7716  * @cpu: the processor in question.
7717  * @p: the task pointer to set.
7718  *
7719  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7720  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7721  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7722  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7723  * and caller must save the original value of the current task (see
7724  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7725  * re-starting the system.
7726  *
7727  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7728  */
7729 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7730 {
7731         cpu_curr(cpu) = p;
7732 }
7733
7734 #endif
7735
7736 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7737 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7738 {
7739         int i;
7740
7741         for_each_possible_cpu(i) {
7742                 if (tg->cfs_rq)
7743                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7744                 if (tg->se)
7745                         kfree(tg->se[i]);
7746         }
7747
7748         kfree(tg->cfs_rq);
7749         kfree(tg->se);
7750 }
7751
7752 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7753 {
7754         struct cfs_rq *cfs_rq;
7755         struct sched_entity *se;
7756         struct rq *rq;
7757         int i;
7758
7759         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7760         if (!tg->cfs_rq)
7761                 goto err;
7762         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7763         if (!tg->se)
7764                 goto err;
7765
7766         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7767
7768         for_each_possible_cpu(i) {
7769                 rq = cpu_rq(i);
7770
7771                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7772                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7773                 if (!cfs_rq)
7774                         goto err;
7775
7776                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7777                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7778                 if (!se)
7779                         goto err;
7780
7781                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7782         }
7783
7784         return 1;
7785
7786  err:
7787         return 0;
7788 }
7789
7790 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7791 {
7792         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7793                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7794 }
7795
7796 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7797 {
7798         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7799 }
7800 #else
7801 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7802 {
7803 }
7804
7805 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7806 {
7807         return 1;
7808 }
7809
7810 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7811 {
7812 }
7813
7814 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7815 {
7816 }
7817 #endif
7818
7819 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7820 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7821 {
7822         int i;
7823
7824         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7825
7826         for_each_possible_cpu(i) {
7827                 if (tg->rt_rq)
7828                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7829                 if (tg->rt_se)
7830                         kfree(tg->rt_se[i]);
7831         }
7832
7833         kfree(tg->rt_rq);
7834         kfree(tg->rt_se);
7835 }
7836
7837 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7838 {
7839         struct rt_rq *rt_rq;
7840         struct sched_rt_entity *rt_se;
7841         struct rq *rq;
7842         int i;
7843
7844         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7845         if (!tg->rt_rq)
7846                 goto err;
7847         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7848         if (!tg->rt_se)
7849                 goto err;
7850
7851         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7852                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7853
7854         for_each_possible_cpu(i) {
7855                 rq = cpu_rq(i);
7856
7857                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7858                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7859                 if (!rt_rq)
7860                         goto err;
7861
7862                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7863                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7864                 if (!rt_se)
7865                         goto err;
7866
7867                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7868         }
7869
7870         return 1;
7871
7872  err:
7873         return 0;
7874 }
7875
7876 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7877 {
7878         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7879                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7880 }
7881
7882 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7883 {
7884         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7885 }
7886 #else
7887 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7888 {
7889 }
7890
7891 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7892 {
7893         return 1;
7894 }
7895
7896 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7897 {
7898 }
7899
7900 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7901 {
7902 }
7903 #endif
7904
7905 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7906 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7907 {
7908         free_fair_sched_group(tg);
7909         free_rt_sched_group(tg);
7910         kfree(tg);
7911 }
7912
7913 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7914 struct task_group *sched_create_group(void)
7915 {
7916         struct task_group *tg;
7917         unsigned long flags;
7918         int i;
7919
7920         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7921         if (!tg)
7922                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7923
7924         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7925                 goto err;
7926
7927         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7928                 goto err;
7929
7930         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7931         for_each_possible_cpu(i) {
7932                 register_fair_sched_group(tg, i);
7933                 register_rt_sched_group(tg, i);
7934         }
7935         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7936         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7937
7938         return tg;
7939
7940 err:
7941         free_sched_group(tg);
7942         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7943 }
7944
7945 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7946 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7947 {
7948         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7949         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7950 }
7951
7952 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7953 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7954 {
7955         unsigned long flags;
7956         int i;
7957
7958         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7959         for_each_possible_cpu(i) {
7960                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7961                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7962         }
7963         list_del_rcu(&tg->list);
7964         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7965
7966         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7967         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7968 }
7969
7970 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7971  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7972  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7973  *      reflect its new group.
7974  */
7975 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7976 {
7977         int on_rq, running;
7978         unsigned long flags;
7979         struct rq *rq;
7980
7981         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7982
7983         update_rq_clock(rq);
7984
7985         running = task_current(rq, tsk);
7986         on_rq = tsk->se.on_rq;
7987
7988         if (on_rq)
7989                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7990         if (unlikely(running))
7991                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7992
7993         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7994
7995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7996         if (tsk->sched_class->moved_group)
7997                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
7998 #endif
7999
8000         if (unlikely(running))
8001                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8002         if (on_rq)
8003                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8004
8005         task_rq_unlock(rq, &flags);
8006 }
8007 #endif
8008
8009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8010 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8011 {
8012         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8013         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8014         int on_rq;
8015
8016         spin_lock_irq(&rq->lock);
8017
8018         on_rq = se->on_rq;
8019         if (on_rq)
8020                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8021
8022         se->load.weight = shares;
8023         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
8024
8025         if (on_rq)
8026                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8027
8028         spin_unlock_irq(&rq->lock);
8029 }
8030
8031 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8032
8033 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8034 {
8035         int i;
8036         unsigned long flags;
8037
8038         /*
8039          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8040          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8041          *  limitation from this.)
8042          */
8043         if (shares < 2)
8044                 shares = 2;
8045
8046         mutex_lock(&shares_mutex);
8047         if (tg->shares == shares)
8048                 goto done;
8049
8050         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8051         for_each_possible_cpu(i)
8052                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8053         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8054
8055         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8056         synchronize_sched();
8057
8058         /*
8059          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8060          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8061          */
8062         tg->shares = shares;
8063         for_each_possible_cpu(i)
8064                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8065
8066         /*
8067          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8068          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8069          */
8070         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8071         for_each_possible_cpu(i)
8072                 register_fair_sched_group(tg, i);
8073         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8074 done:
8075         mutex_unlock(&shares_mutex);
8076         return 0;
8077 }
8078
8079 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8080 {
8081         return tg->shares;
8082 }
8083 #endif
8084
8085 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8086 /*
8087  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8088  */
8089 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8090
8091 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8092 {
8093         if (runtime == RUNTIME_INF)
8094                 return 1ULL << 16;
8095
8096         return div64_64(runtime << 16, period);
8097 }
8098
8099 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8100 {
8101         struct task_group *tgi;
8102         unsigned long total = 0;
8103         unsigned long global_ratio =
8104                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8105
8106         rcu_read_lock();
8107         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8108                 if (tgi == tg)
8109                         continue;
8110
8111                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8112                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8113         }
8114         rcu_read_unlock();
8115
8116         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8117 }
8118
8119 /* Must be called with tasklist_lock held */
8120 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8121 {
8122         struct task_struct *g, *p;
8123         do_each_thread(g, p) {
8124                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8125                         return 1;
8126         } while_each_thread(g, p);
8127         return 0;
8128 }
8129
8130 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8131                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8132 {
8133         int i, err = 0;
8134
8135         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8136         read_lock(&tasklist_lock);
8137         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8138                 err = -EBUSY;
8139                 goto unlock;
8140         }
8141         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8142                 err = -EINVAL;
8143                 goto unlock;
8144         }
8145
8146         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8147         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8148         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8149
8150         for_each_possible_cpu(i) {
8151                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8152
8153                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8154                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8155                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8156         }
8157         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8158  unlock:
8159         read_unlock(&tasklist_lock);
8160         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8161
8162         return err;
8163 }
8164
8165 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8166 {
8167         u64 rt_runtime, rt_period;
8168
8169         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8170         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8171         if (rt_runtime_us < 0)
8172                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8173
8174         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8175 }
8176
8177 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8178 {
8179         u64 rt_runtime_us;
8180
8181         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8182                 return -1;
8183
8184         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8185         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8186         return rt_runtime_us;
8187 }
8188
8189 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8190 {
8191         u64 rt_runtime, rt_period;
8192
8193         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8194         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8195
8196         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8197 }
8198
8199 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8200 {
8201         u64 rt_period_us;
8202
8203         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8204         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8205         return rt_period_us;
8206 }
8207
8208 static int sched_rt_global_constraints(void)
8209 {
8210         int ret = 0;
8211
8212         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8213         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8214                 ret = -EINVAL;
8215         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8216
8217         return ret;
8218 }
8219 #else
8220 static int sched_rt_global_constraints(void)
8221 {
8222         unsigned long flags;
8223         int i;
8224
8225         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8226         for_each_possible_cpu(i) {
8227                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8228
8229                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8230                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8231                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8232         }
8233         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8234
8235         return 0;
8236 }
8237 #endif
8238
8239 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8240                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8241                 loff_t *ppos)
8242 {
8243         int ret;
8244         int old_period, old_runtime;
8245         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8246
8247         mutex_lock(&mutex);
8248         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8249         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8250
8251         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8252
8253         if (!ret && write) {
8254                 ret = sched_rt_global_constraints();
8255                 if (ret) {
8256                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8257                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8258                 } else {
8259                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8260                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8261                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8262                 }
8263         }
8264         mutex_unlock(&mutex);
8265
8266         return ret;
8267 }
8268
8269 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8270
8271 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8272 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8273 {
8274         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8275                             struct task_group, css);
8276 }
8277
8278 static struct cgroup_subsys_state *
8279 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8280 {
8281         struct task_group *tg;
8282
8283         if (!cgrp->parent) {
8284                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8285                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8286                 return &init_task_group.css;
8287         }
8288
8289         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
8290         if (cgrp->parent->parent)
8291                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8292
8293         tg = sched_create_group();
8294         if (IS_ERR(tg))
8295                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8296
8297         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8298         tg->css.cgroup = cgrp;
8299
8300         return &tg->css;
8301 }
8302
8303 static void
8304 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8305 {
8306         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8307
8308         sched_destroy_group(tg);
8309 }
8310
8311 static int
8312 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8313                       struct task_struct *tsk)
8314 {
8315 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8316         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8317         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8318                 return -EINVAL;
8319 #else
8320         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8321         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8322                 return -EINVAL;
8323 #endif
8324
8325         return 0;
8326 }
8327
8328 static void
8329 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8330                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8331 {
8332         sched_move_task(tsk);
8333 }
8334
8335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8336 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8337                                 u64 shareval)
8338 {
8339         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8340 }
8341
8342 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8343 {
8344         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8345
8346         return (u64) tg->shares;
8347 }
8348 #endif
8349
8350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8351 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8352                                 struct file *file,
8353                                 const char __user *userbuf,
8354                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8355 {
8356         char buffer[64];
8357         int retval = 0;
8358         s64 val;
8359         char *end;
8360
8361         if (!nbytes)
8362                 return -EINVAL;
8363         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8364                 return -E2BIG;
8365         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8366                 return -EFAULT;
8367
8368         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8369
8370         /* strip newline if necessary */
8371         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8372                 buffer[nbytes-1] = 0;
8373         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8374         if (*end)
8375                 return -EINVAL;
8376
8377         /* Pass to subsystem */
8378         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8379         if (!retval)
8380                 retval = nbytes;
8381         return retval;
8382 }
8383
8384 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8385                                    struct file *file,
8386                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8387                                    loff_t *ppos)
8388 {
8389         char tmp[64];
8390         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8391         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8392
8393         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8394 }
8395
8396 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8397                 u64 rt_period_us)
8398 {
8399         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8400 }
8401
8402 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8403 {
8404         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8405 }
8406 #endif
8407
8408 static struct cftype cpu_files[] = {
8409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8410         {
8411                 .name = "shares",
8412                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8413                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8414         },
8415 #endif
8416 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8417         {
8418                 .name = "rt_runtime_us",
8419                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8420                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8421         },
8422         {
8423                 .name = "rt_period_us",
8424                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
8425                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
8426         },
8427 #endif
8428 };
8429
8430 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8431 {
8432         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8433 }
8434
8435 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8436         .name           = "cpu",
8437         .create         = cpu_cgroup_create,
8438         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8439         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8440         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8441         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8442         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8443         .early_init     = 1,
8444 };
8445
8446 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8447
8448 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8449
8450 /*
8451  * CPU accounting code for task groups.
8452  *
8453  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8454  * (balbir@in.ibm.com).
8455  */
8456
8457 /* track cpu usage of a group of tasks */
8458 struct cpuacct {
8459         struct cgroup_subsys_state css;
8460         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8461         u64 *cpuusage;
8462 };
8463
8464 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8465
8466 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8467 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8468 {
8469         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8470                             struct cpuacct, css);
8471 }
8472
8473 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8474 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8475 {
8476         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8477                             struct cpuacct, css);
8478 }
8479
8480 /* create a new cpu accounting group */
8481 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8482         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8483 {
8484         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8485
8486         if (!ca)
8487                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8488
8489         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8490         if (!ca->cpuusage) {
8491                 kfree(ca);
8492                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8493         }
8494
8495         return &ca->css;
8496 }
8497
8498 /* destroy an existing cpu accounting group */
8499 static void
8500 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8501 {
8502         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8503
8504         free_percpu(ca->cpuusage);
8505         kfree(ca);
8506 }
8507
8508 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8509 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8510 {
8511         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8512         u64 totalcpuusage = 0;
8513         int i;
8514
8515         for_each_possible_cpu(i) {
8516                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8517
8518                 /*
8519                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8520                  * platforms.
8521                  */
8522                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8523                 totalcpuusage += *cpuusage;
8524                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8525         }
8526
8527         return totalcpuusage;
8528 }
8529
8530 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8531                                                                 u64 reset)
8532 {
8533         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8534         int err = 0;
8535         int i;
8536
8537         if (reset) {
8538                 err = -EINVAL;
8539                 goto out;
8540         }
8541
8542         for_each_possible_cpu(i) {
8543                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8544
8545                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8546                 *cpuusage = 0;
8547                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8548         }
8549 out:
8550         return err;
8551 }
8552
8553 static struct cftype files[] = {
8554         {
8555                 .name = "usage",
8556                 .read_uint = cpuusage_read,
8557                 .write_uint = cpuusage_write,
8558         },
8559 };
8560
8561 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8562 {
8563         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8564 }
8565
8566 /*
8567  * charge this task's execution time to its accounting group.
8568  *
8569  * called with rq->lock held.
8570  */
8571 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8572 {
8573         struct cpuacct *ca;
8574
8575         if (!cpuacct_subsys.active)
8576                 return;
8577
8578         ca = task_ca(tsk);
8579         if (ca) {
8580                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8581
8582                 *cpuusage += cputime;
8583         }
8584 }
8585
8586 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8587         .name = "cpuacct",
8588         .create = cpuacct_create,
8589         .destroy = cpuacct_destroy,
8590         .populate = cpuacct_populate,
8591         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8592 };
8593 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */