sched: rt-group: deal with PI
[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
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171         /* schedulable entities of this group on each cpu */
172         struct sched_entity **se;
173         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
174         struct cfs_rq **cfs_rq;
175
176         struct sched_rt_entity **rt_se;
177         struct rt_rq **rt_rq;
178
179         unsigned int rt_ratio;
180
181         /*
182          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
183          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
184          * the cpu bandwidth allocated to it.
185          *
186          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
187          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
188          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
189          * should be:
190          *
191          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
192          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
193          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
194          *
195          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
196          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
197          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
198          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
199          *
200          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
201          *
202          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
203          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
204          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
205          *       better distribution of weight could be:
206          *
207          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
208          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
209          *
210          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
211          * task groups like this among the group's schedulable entities across
212          * cpus.
213          *
214          */
215         unsigned long shares;
216
217         struct rcu_head rcu;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 /* Default task group's sched entity on each cpu */
222 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
223 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
224 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
227 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
228
229 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
230 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
231
232 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
234
235 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
239
240 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
241 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_SMP
244 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
245 static struct task_struct *lb_monitor_task;
246 static int load_balance_monitor(void *unused);
247 #endif
248
249 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
250
251 /* Default task group.
252  *      Every task in system belong to this group at bootup.
253  */
254 struct task_group init_task_group = {
255         .se     = init_sched_entity_p,
256         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
257
258         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
259         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
260 };
261
262 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
263 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
264 #else
265 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
266 #endif
267
268 #define MIN_GROUP_SHARES        2
269
270 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
271
272 /* return group to which a task belongs */
273 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
274 {
275         struct task_group *tg;
276
277 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
278         tg = p->user->tg;
279 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
280         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
281                                 struct task_group, css);
282 #else
283         tg = &init_task_group;
284 #endif
285         return tg;
286 }
287
288 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
289 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
290 {
291         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
292         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
293
294         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
295         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
296 }
297
298 static inline void lock_doms_cur(void)
299 {
300         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_doms_cur(void)
304 {
305         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
306 }
307
308 #else
309
310 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
311 static inline void lock_doms_cur(void) { }
312 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
313
314 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
315
316 /* CFS-related fields in a runqueue */
317 struct cfs_rq {
318         struct load_weight load;
319         unsigned long nr_running;
320
321         u64 exec_clock;
322         u64 min_vruntime;
323
324         struct rb_root tasks_timeline;
325         struct rb_node *rb_leftmost;
326         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
327         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr;
331
332         unsigned long nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347 #endif
348 };
349
350 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
351 struct rt_rq {
352         struct rt_prio_array active;
353         unsigned long rt_nr_running;
354 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
356 #endif
357 #ifdef CONFIG_SMP
358         unsigned long rt_nr_migratory;
359         int overloaded;
360 #endif
361         int rt_throttled;
362         u64 rt_time;
363
364 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
365         unsigned long rt_nr_boosted;
366
367         struct rq *rq;
368         struct list_head leaf_rt_rq_list;
369         struct task_group *tg;
370         struct sched_rt_entity *rt_se;
371 #endif
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_SMP
375
376 /*
377  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
378  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
379  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
380  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
381  * object.
382  *
383  */
384 struct root_domain {
385         atomic_t refcount;
386         cpumask_t span;
387         cpumask_t online;
388
389         /*
390          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
391          * one runnable RT task.
392          */
393         cpumask_t rto_mask;
394         atomic_t rto_count;
395 };
396
397 /*
398  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
399  * members (mimicking the global state we have today).
400  */
401 static struct root_domain def_root_domain;
402
403 #endif
404
405 /*
406  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
407  *
408  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
409  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
410  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
411  */
412 struct rq {
413         /* runqueue lock: */
414         spinlock_t lock;
415
416         /*
417          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
418          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
419          */
420         unsigned long nr_running;
421         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
422         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
423         unsigned char idle_at_tick;
424 #ifdef CONFIG_NO_HZ
425         unsigned char in_nohz_recently;
426 #endif
427         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
428         struct load_weight load;
429         unsigned long nr_load_updates;
430         u64 nr_switches;
431
432         struct cfs_rq cfs;
433         struct rt_rq rt;
434         u64 rt_period_expire;
435         int rt_throttled;
436
437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
438         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
439         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
440         struct list_head leaf_rt_rq_list;
441 #endif
442
443         /*
444          * This is part of a global counter where only the total sum
445          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
446          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
447          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
448          */
449         unsigned long nr_uninterruptible;
450
451         struct task_struct *curr, *idle;
452         unsigned long next_balance;
453         struct mm_struct *prev_mm;
454
455         u64 clock, prev_clock_raw;
456         s64 clock_max_delta;
457
458         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
459         u64 idle_clock;
460         unsigned int clock_deep_idle_events;
461         u64 tick_timestamp;
462
463         atomic_t nr_iowait;
464
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         struct root_domain *rd;
467         struct sched_domain *sd;
468
469         /* For active balancing */
470         int active_balance;
471         int push_cpu;
472         /* cpu of this runqueue: */
473         int cpu;
474
475         struct task_struct *migration_thread;
476         struct list_head migration_queue;
477 #endif
478
479 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
480         unsigned long hrtick_flags;
481         ktime_t hrtick_expire;
482         struct hrtimer hrtick_timer;
483 #endif
484
485 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
486         /* latency stats */
487         struct sched_info rq_sched_info;
488
489         /* sys_sched_yield() stats */
490         unsigned int yld_exp_empty;
491         unsigned int yld_act_empty;
492         unsigned int yld_both_empty;
493         unsigned int yld_count;
494
495         /* schedule() stats */
496         unsigned int sched_switch;
497         unsigned int sched_count;
498         unsigned int sched_goidle;
499
500         /* try_to_wake_up() stats */
501         unsigned int ttwu_count;
502         unsigned int ttwu_local;
503
504         /* BKL stats */
505         unsigned int bkl_count;
506 #endif
507         struct lock_class_key rq_lock_key;
508 };
509
510 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
511
512 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
513 {
514         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
515 }
516
517 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
518 {
519 #ifdef CONFIG_SMP
520         return rq->cpu;
521 #else
522         return 0;
523 #endif
524 }
525
526 /*
527  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
528  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
529  */
530 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
531 {
532         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
533         u64 now = sched_clock();
534         s64 delta = now - prev_raw;
535         u64 clock = rq->clock;
536
537 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
538         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
539 #endif
540         /*
541          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
542          */
543         if (unlikely(delta < 0)) {
544                 clock++;
545                 rq->clock_warps++;
546         } else {
547                 /*
548                  * Catch too large forward jumps too:
549                  */
550                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
551                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
552                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
553                         else
554                                 clock++;
555                         rq->clock_overflows++;
556                 } else {
557                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
558                                 rq->clock_max_delta = delta;
559                         clock += delta;
560                 }
561         }
562
563         rq->prev_clock_raw = now;
564         rq->clock = clock;
565 }
566
567 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
568 {
569         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
570                 __update_rq_clock(rq);
571 }
572
573 /*
574  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
575  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
576  *
577  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
578  * preempt-disabled sections.
579  */
580 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
581         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
582
583 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
584 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
585 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
586 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
587
588 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
589 {
590         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
591         u64 delta;
592
593         if (!rq->rt_throttled)
594                 return 0;
595
596         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
597                 return 1;
598
599         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
600         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
601
602         return (unsigned long)delta;
603 }
604
605 /*
606  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
607  */
608 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
609 # define const_debug __read_mostly
610 #else
611 # define const_debug static const
612 #endif
613
614 /*
615  * Debugging: various feature bits
616  */
617 enum {
618         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
619         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
620         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
621         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
622         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
623         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
624         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
625 };
626
627 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
628                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
629                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
630                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
631                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
632                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
633                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
634                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
635
636 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
637
638 /*
639  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
640  * Limited because this is done with IRQs disabled.
641  */
642 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
643
644 /*
645  * period over which we measure -rt task cpu usage in ms.
646  * default: 1s
647  */
648 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000;
649
650 #define SCHED_RT_FRAC_SHIFT     16
651 #define SCHED_RT_FRAC           (1UL << SCHED_RT_FRAC_SHIFT)
652
653 /*
654  * ratio of time -rt tasks may consume.
655  * default: 95%
656  */
657 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_ratio = 62259;
658
659 /*
660  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
661  * clock constructed from sched_clock():
662  */
663 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
664 {
665         unsigned long long now;
666         unsigned long flags;
667         struct rq *rq;
668
669         local_irq_save(flags);
670         rq = cpu_rq(cpu);
671         /*
672          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
673          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
674          */
675         if (rq->idle)
676                 update_rq_clock(rq);
677         now = rq->clock;
678         local_irq_restore(flags);
679
680         return now;
681 }
682 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
683
684 #ifndef prepare_arch_switch
685 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
686 #endif
687 #ifndef finish_arch_switch
688 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
689 #endif
690
691 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
692 {
693         return rq->curr == p;
694 }
695
696 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
697 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
698 {
699         return task_current(rq, p);
700 }
701
702 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
703 {
704 }
705
706 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
707 {
708 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
709         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
710         rq->lock.owner = current;
711 #endif
712         /*
713          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
714          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
715          * prev into current:
716          */
717         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
718
719         spin_unlock_irq(&rq->lock);
720 }
721
722 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
723 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
724 {
725 #ifdef CONFIG_SMP
726         return p->oncpu;
727 #else
728         return task_current(rq, p);
729 #endif
730 }
731
732 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
733 {
734 #ifdef CONFIG_SMP
735         /*
736          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
737          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
738          * here.
739          */
740         next->oncpu = 1;
741 #endif
742 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
743         spin_unlock_irq(&rq->lock);
744 #else
745         spin_unlock(&rq->lock);
746 #endif
747 }
748
749 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
750 {
751 #ifdef CONFIG_SMP
752         /*
753          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
754          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
755          * finished.
756          */
757         smp_wmb();
758         prev->oncpu = 0;
759 #endif
760 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
761         local_irq_enable();
762 #endif
763 }
764 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
765
766 /*
767  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
768  * Must be called interrupts disabled.
769  */
770 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
771         __acquires(rq->lock)
772 {
773         for (;;) {
774                 struct rq *rq = task_rq(p);
775                 spin_lock(&rq->lock);
776                 if (likely(rq == task_rq(p)))
777                         return rq;
778                 spin_unlock(&rq->lock);
779         }
780 }
781
782 /*
783  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
784  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
785  * explicitly disabling preemption.
786  */
787 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
788         __acquires(rq->lock)
789 {
790         struct rq *rq;
791
792         for (;;) {
793                 local_irq_save(*flags);
794                 rq = task_rq(p);
795                 spin_lock(&rq->lock);
796                 if (likely(rq == task_rq(p)))
797                         return rq;
798                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
799         }
800 }
801
802 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
803         __releases(rq->lock)
804 {
805         spin_unlock(&rq->lock);
806 }
807
808 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
809         __releases(rq->lock)
810 {
811         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
812 }
813
814 /*
815  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
816  */
817 static struct rq *this_rq_lock(void)
818         __acquires(rq->lock)
819 {
820         struct rq *rq;
821
822         local_irq_disable();
823         rq = this_rq();
824         spin_lock(&rq->lock);
825
826         return rq;
827 }
828
829 /*
830  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
831  */
832 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
833 {
834         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
835
836         spin_lock(&rq->lock);
837         __update_rq_clock(rq);
838         spin_unlock(&rq->lock);
839         rq->clock_deep_idle_events++;
840 }
841 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
842
843 /*
844  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
845  */
846 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
847 {
848         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
849         u64 now = sched_clock();
850
851         rq->idle_clock += delta_ns;
852         /*
853          * Override the previous timestamp and ignore all
854          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
855          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
856          * rq clock:
857          */
858         spin_lock(&rq->lock);
859         rq->prev_clock_raw = now;
860         rq->clock += delta_ns;
861         spin_unlock(&rq->lock);
862         touch_softlockup_watchdog();
863 }
864 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
865
866 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
867
868 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
869 {
870         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
871 }
872
873 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
874 /*
875  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
876  *
877  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
878  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
879  * reschedule event.
880  *
881  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
882  * rq->lock.
883  */
884 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
885 {
886         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
887 }
888
889 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
890 {
891         unsigned long flags;
892
893         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
894         resched_task(rq->curr);
895         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
896 }
897
898 enum {
899         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
900         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
901 };
902
903 /*
904  * Use hrtick when:
905  *  - enabled by features
906  *  - hrtimer is actually high res
907  */
908 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
909 {
910         if (!sched_feat(HRTICK))
911                 return 0;
912         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
913 }
914
915 /*
916  * Called to set the hrtick timer state.
917  *
918  * called with rq->lock held and irqs disabled
919  */
920 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
921 {
922         assert_spin_locked(&rq->lock);
923
924         /*
925          * preempt at: now + delay
926          */
927         rq->hrtick_expire =
928                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
929         /*
930          * indicate we need to program the timer
931          */
932         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
933         if (reset)
934                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
935
936         /*
937          * New slices are called from the schedule path and don't need a
938          * forced reschedule.
939          */
940         if (reset)
941                 resched_hrt(rq->curr);
942 }
943
944 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
945 {
946         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
947                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
948 }
949
950 /*
951  * Update the timer from the possible pending state.
952  */
953 static void hrtick_set(struct rq *rq)
954 {
955         ktime_t time;
956         int set, reset;
957         unsigned long flags;
958
959         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
960
961         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
962         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
963         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
964         time = rq->hrtick_expire;
965         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
966         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
967
968         if (set) {
969                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
970                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
971                         resched_rq(rq);
972         } else
973                 hrtick_clear(rq);
974 }
975
976 /*
977  * High-resolution timer tick.
978  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
979  */
980 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
981 {
982         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
983
984         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
985
986         spin_lock(&rq->lock);
987         __update_rq_clock(rq);
988         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
989         spin_unlock(&rq->lock);
990
991         return HRTIMER_NORESTART;
992 }
993
994 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
995 {
996         rq->hrtick_flags = 0;
997         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
998         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
999         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1000 }
1001
1002 void hrtick_resched(void)
1003 {
1004         struct rq *rq;
1005         unsigned long flags;
1006
1007         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1008                 return;
1009
1010         local_irq_save(flags);
1011         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1012         hrtick_set(rq);
1013         local_irq_restore(flags);
1014 }
1015 #else
1016 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1017 {
1018 }
1019
1020 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1021 {
1022 }
1023
1024 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1025 {
1026 }
1027
1028 void hrtick_resched(void)
1029 {
1030 }
1031 #endif
1032
1033 /*
1034  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1035  *
1036  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1037  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1038  * the target CPU.
1039  */
1040 #ifdef CONFIG_SMP
1041
1042 #ifndef tsk_is_polling
1043 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1044 #endif
1045
1046 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1047 {
1048         int cpu;
1049
1050         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1051
1052         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1053                 return;
1054
1055         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1056
1057         cpu = task_cpu(p);
1058         if (cpu == smp_processor_id())
1059                 return;
1060
1061         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1062         smp_mb();
1063         if (!tsk_is_polling(p))
1064                 smp_send_reschedule(cpu);
1065 }
1066
1067 static void resched_cpu(int cpu)
1068 {
1069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1070         unsigned long flags;
1071
1072         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1073                 return;
1074         resched_task(cpu_curr(cpu));
1075         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1076 }
1077 #else
1078 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1079 {
1080         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1081         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1082 }
1083 #endif
1084
1085 #if BITS_PER_LONG == 32
1086 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1087 #else
1088 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1089 #endif
1090
1091 #define WMULT_SHIFT     32
1092
1093 /*
1094  * Shift right and round:
1095  */
1096 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1097
1098 static unsigned long
1099 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1100                 struct load_weight *lw)
1101 {
1102         u64 tmp;
1103
1104         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1105                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1106
1107         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1108         /*
1109          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1110          */
1111         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1112                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1113                         WMULT_SHIFT/2);
1114         else
1115                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1116
1117         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1118 }
1119
1120 static inline unsigned long
1121 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1122 {
1123         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1124 }
1125
1126 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1127 {
1128         lw->weight += inc;
1129 }
1130
1131 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1132 {
1133         lw->weight -= dec;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1138  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1139  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1140  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1141  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1142  * slice expiry etc.
1143  */
1144
1145 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1146 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1147
1148 /*
1149  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1150  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1151  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1152  * that remained on nice 0.
1153  *
1154  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1155  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1156  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1157  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1158  * the relative distance between them is ~25%.)
1159  */
1160 static const int prio_to_weight[40] = {
1161  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1162  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1163  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1164  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1165  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1166  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1167  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1168  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1169 };
1170
1171 /*
1172  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1173  *
1174  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1175  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1176  * into multiplications:
1177  */
1178 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1179  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1180  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1181  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1182  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1183  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1184  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1185  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1186  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1187 };
1188
1189 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1190
1191 /*
1192  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1193  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1194  * structures to the load-balancing proper:
1195  */
1196 struct rq_iterator {
1197         void *arg;
1198         struct task_struct *(*start)(void *);
1199         struct task_struct *(*next)(void *);
1200 };
1201
1202 #ifdef CONFIG_SMP
1203 static unsigned long
1204 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1205               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1206               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1207               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1208
1209 static int
1210 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1211                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1212                    struct rq_iterator *iterator);
1213 #endif
1214
1215 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1216 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1217 #else
1218 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1219 #endif
1220
1221 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1222 {
1223         update_load_add(&rq->load, load);
1224 }
1225
1226 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1227 {
1228         update_load_sub(&rq->load, load);
1229 }
1230
1231 #ifdef CONFIG_SMP
1232 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1233 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1234 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1235 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1236 #endif /* CONFIG_SMP */
1237
1238 #include "sched_stats.h"
1239 #include "sched_idletask.c"
1240 #include "sched_fair.c"
1241 #include "sched_rt.c"
1242 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1243 # include "sched_debug.c"
1244 #endif
1245
1246 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1247
1248 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1249 {
1250         rq->nr_running++;
1251 }
1252
1253 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1254 {
1255         rq->nr_running--;
1256 }
1257
1258 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1259 {
1260         if (task_has_rt_policy(p)) {
1261                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1262                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1263                 return;
1264         }
1265
1266         /*
1267          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1268          */
1269         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1270                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1271                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1272                 return;
1273         }
1274
1275         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1276         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1277 }
1278
1279 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1280 {
1281         sched_info_queued(p);
1282         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1283         p->se.on_rq = 1;
1284 }
1285
1286 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1287 {
1288         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1289         p->se.on_rq = 0;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1294  */
1295 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1296 {
1297         return p->static_prio;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1302  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1303  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1304  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1305  * estimator recalculates.
1306  */
1307 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int prio;
1310
1311         if (task_has_rt_policy(p))
1312                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1313         else
1314                 prio = __normal_prio(p);
1315         return prio;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1320  * taken into account by the scheduler. This value might
1321  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1322  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1323  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1324  */
1325 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1326 {
1327         p->normal_prio = normal_prio(p);
1328         /*
1329          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1330          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1331          * to the normal priority:
1332          */
1333         if (!rt_prio(p->prio))
1334                 return p->normal_prio;
1335         return p->prio;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * activate_task - move a task to the runqueue.
1340  */
1341 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1342 {
1343         if (task_contributes_to_load(p))
1344                 rq->nr_uninterruptible--;
1345
1346         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1347         inc_nr_running(rq);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1352  */
1353 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1354 {
1355         if (task_contributes_to_load(p))
1356                 rq->nr_uninterruptible++;
1357
1358         dequeue_task(rq, p, sleep);
1359         dec_nr_running(rq);
1360 }
1361
1362 /**
1363  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1364  * @p: the task in question.
1365  */
1366 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1367 {
1368         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1369 }
1370
1371 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1372 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1373 {
1374         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1375 }
1376
1377 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1378 {
1379         set_task_rq(p, cpu);
1380 #ifdef CONFIG_SMP
1381         /*
1382          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1383          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1384          * per-task data have been completed by this moment.
1385          */
1386         smp_wmb();
1387         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1388 #endif
1389 }
1390
1391 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1392                                        const struct sched_class *prev_class,
1393                                        int oldprio, int running)
1394 {
1395         if (prev_class != p->sched_class) {
1396                 if (prev_class->switched_from)
1397                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1398                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1399         } else
1400                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1401 }
1402
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404
1405 /*
1406  * Is this task likely cache-hot:
1407  */
1408 static int
1409 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1410 {
1411         s64 delta;
1412
1413         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1414                 return 0;
1415
1416         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1417                 return 1;
1418         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1419                 return 0;
1420
1421         delta = now - p->se.exec_start;
1422
1423         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1424 }
1425
1426
1427 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1428 {
1429         int old_cpu = task_cpu(p);
1430         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1431         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1432                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1433         u64 clock_offset;
1434
1435         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1436
1437 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1438         if (p->se.wait_start)
1439                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1440         if (p->se.sleep_start)
1441                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1442         if (p->se.block_start)
1443                 p->se.block_start -= clock_offset;
1444         if (old_cpu != new_cpu) {
1445                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1446                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1447                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1448         }
1449 #endif
1450         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1451                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1452
1453         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1454 }
1455
1456 struct migration_req {
1457         struct list_head list;
1458
1459         struct task_struct *task;
1460         int dest_cpu;
1461
1462         struct completion done;
1463 };
1464
1465 /*
1466  * The task's runqueue lock must be held.
1467  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1468  */
1469 static int
1470 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1471 {
1472         struct rq *rq = task_rq(p);
1473
1474         /*
1475          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1476          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1477          */
1478         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1479                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1480                 return 0;
1481         }
1482
1483         init_completion(&req->done);
1484         req->task = p;
1485         req->dest_cpu = dest_cpu;
1486         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1487
1488         return 1;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1493  *
1494  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1495  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1496  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1497  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1498  * waiting to become inactive.
1499  */
1500 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1501 {
1502         unsigned long flags;
1503         int running, on_rq;
1504         struct rq *rq;
1505
1506         for (;;) {
1507                 /*
1508                  * We do the initial early heuristics without holding
1509                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1510                  * the runqueue lock when things look like they will
1511                  * work out!
1512                  */
1513                 rq = task_rq(p);
1514
1515                 /*
1516                  * If the task is actively running on another CPU
1517                  * still, just relax and busy-wait without holding
1518                  * any locks.
1519                  *
1520                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1521                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1522                  * But we don't care, since "task_running()" will
1523                  * return false if the runqueue has changed and p
1524                  * is actually now running somewhere else!
1525                  */
1526                 while (task_running(rq, p))
1527                         cpu_relax();
1528
1529                 /*
1530                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1531                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1532                  * just go back and repeat.
1533                  */
1534                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1535                 running = task_running(rq, p);
1536                 on_rq = p->se.on_rq;
1537                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1538
1539                 /*
1540                  * Was it really running after all now that we
1541                  * checked with the proper locks actually held?
1542                  *
1543                  * Oops. Go back and try again..
1544                  */
1545                 if (unlikely(running)) {
1546                         cpu_relax();
1547                         continue;
1548                 }
1549
1550                 /*
1551                  * It's not enough that it's not actively running,
1552                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1553                  * preempted!
1554                  *
1555                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1556                  * running right now), it's preempted, and we should
1557                  * yield - it could be a while.
1558                  */
1559                 if (unlikely(on_rq)) {
1560                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1561                         continue;
1562                 }
1563
1564                 /*
1565                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1566                  * runnable, which means that it will never become
1567                  * running in the future either. We're all done!
1568                  */
1569                 break;
1570         }
1571 }
1572
1573 /***
1574  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1575  * @p: the to-be-kicked thread
1576  *
1577  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1578  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1579  *
1580  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1581  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1582  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1583  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1584  * achieved as well.
1585  */
1586 void kick_process(struct task_struct *p)
1587 {
1588         int cpu;
1589
1590         preempt_disable();
1591         cpu = task_cpu(p);
1592         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1593                 smp_send_reschedule(cpu);
1594         preempt_enable();
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1599  * according to the scheduling class and "nice" value.
1600  *
1601  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1602  * balance conservatively.
1603  */
1604 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1605 {
1606         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1607         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1608
1609         if (type == 0)
1610                 return total;
1611
1612         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1617  * according to the scheduling class and "nice" value.
1618  */
1619 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1620 {
1621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1622         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1623
1624         if (type == 0)
1625                 return total;
1626
1627         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1632  */
1633 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1634 {
1635         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1636         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1637         unsigned long n = rq->nr_running;
1638
1639         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1644  * domain.
1645  */
1646 static struct sched_group *
1647 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1648 {
1649         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1650         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1651         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1652         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1653
1654         do {
1655                 unsigned long load, avg_load;
1656                 int local_group;
1657                 int i;
1658
1659                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1660                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1661                         continue;
1662
1663                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1664
1665                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1666                 avg_load = 0;
1667
1668                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1669                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1670                         if (local_group)
1671                                 load = source_load(i, load_idx);
1672                         else
1673                                 load = target_load(i, load_idx);
1674
1675                         avg_load += load;
1676                 }
1677
1678                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1679                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1680                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1681
1682                 if (local_group) {
1683                         this_load = avg_load;
1684                         this = group;
1685                 } else if (avg_load < min_load) {
1686                         min_load = avg_load;
1687                         idlest = group;
1688                 }
1689         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1690
1691         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1692                 return NULL;
1693         return idlest;
1694 }
1695
1696 /*
1697  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1698  */
1699 static int
1700 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1701 {
1702         cpumask_t tmp;
1703         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1704         int idlest = -1;
1705         int i;
1706
1707         /* Traverse only the allowed CPUs */
1708         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1709
1710         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1711                 load = weighted_cpuload(i);
1712
1713                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1714                         min_load = load;
1715                         idlest = i;
1716                 }
1717         }
1718
1719         return idlest;
1720 }
1721
1722 /*
1723  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1724  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1725  * SD_BALANCE_EXEC.
1726  *
1727  * Balance, ie. select the least loaded group.
1728  *
1729  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1730  *
1731  * preempt must be disabled.
1732  */
1733 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1734 {
1735         struct task_struct *t = current;
1736         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1737
1738         for_each_domain(cpu, tmp) {
1739                 /*
1740                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1741                  */
1742                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1743                         break;
1744                 if (tmp->flags & flag)
1745                         sd = tmp;
1746         }
1747
1748         while (sd) {
1749                 cpumask_t span;
1750                 struct sched_group *group;
1751                 int new_cpu, weight;
1752
1753                 if (!(sd->flags & flag)) {
1754                         sd = sd->child;
1755                         continue;
1756                 }
1757
1758                 span = sd->span;
1759                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1760                 if (!group) {
1761                         sd = sd->child;
1762                         continue;
1763                 }
1764
1765                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1766                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1767                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1768                         sd = sd->child;
1769                         continue;
1770                 }
1771
1772                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1773                 cpu = new_cpu;
1774                 sd = NULL;
1775                 weight = cpus_weight(span);
1776                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1777                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1778                                 break;
1779                         if (tmp->flags & flag)
1780                                 sd = tmp;
1781                 }
1782                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1783         }
1784
1785         return cpu;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_SMP */
1789
1790 /***
1791  * try_to_wake_up - wake up a thread
1792  * @p: the to-be-woken-up thread
1793  * @state: the mask of task states that can be woken
1794  * @sync: do a synchronous wakeup?
1795  *
1796  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1797  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1798  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1799  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1800  * runnable without the overhead of this.
1801  *
1802  * returns failure only if the task is already active.
1803  */
1804 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1805 {
1806         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1807         unsigned long flags;
1808         long old_state;
1809         struct rq *rq;
1810
1811         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1812         old_state = p->state;
1813         if (!(old_state & state))
1814                 goto out;
1815
1816         if (p->se.on_rq)
1817                 goto out_running;
1818
1819         cpu = task_cpu(p);
1820         orig_cpu = cpu;
1821         this_cpu = smp_processor_id();
1822
1823 #ifdef CONFIG_SMP
1824         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1825                 goto out_activate;
1826
1827         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1828         if (cpu != orig_cpu) {
1829                 set_task_cpu(p, cpu);
1830                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1831                 /* might preempt at this point */
1832                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1833                 old_state = p->state;
1834                 if (!(old_state & state))
1835                         goto out;
1836                 if (p->se.on_rq)
1837                         goto out_running;
1838
1839                 this_cpu = smp_processor_id();
1840                 cpu = task_cpu(p);
1841         }
1842
1843 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1844         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1845         if (cpu == this_cpu)
1846                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1847         else {
1848                 struct sched_domain *sd;
1849                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1850                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1851                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1852                                 break;
1853                         }
1854                 }
1855         }
1856 #endif
1857
1858 out_activate:
1859 #endif /* CONFIG_SMP */
1860         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1861         if (sync)
1862                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1863         if (orig_cpu != cpu)
1864                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1865         if (cpu == this_cpu)
1866                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1867         else
1868                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1869         update_rq_clock(rq);
1870         activate_task(rq, p, 1);
1871         check_preempt_curr(rq, p);
1872         success = 1;
1873
1874 out_running:
1875         p->state = TASK_RUNNING;
1876 #ifdef CONFIG_SMP
1877         if (p->sched_class->task_wake_up)
1878                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1879 #endif
1880 out:
1881         task_rq_unlock(rq, &flags);
1882
1883         return success;
1884 }
1885
1886 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1887 {
1888         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1891
1892 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1893 {
1894         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1899  * p is forked by current.
1900  *
1901  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1902  */
1903 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1904 {
1905         p->se.exec_start                = 0;
1906         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1907         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1908
1909 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1910         p->se.wait_start                = 0;
1911         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1912         p->se.sleep_start               = 0;
1913         p->se.block_start               = 0;
1914         p->se.sleep_max                 = 0;
1915         p->se.block_max                 = 0;
1916         p->se.exec_max                  = 0;
1917         p->se.slice_max                 = 0;
1918         p->se.wait_max                  = 0;
1919 #endif
1920
1921         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1922         p->se.on_rq = 0;
1923
1924 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1925         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1926 #endif
1927
1928         /*
1929          * We mark the process as running here, but have not actually
1930          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1931          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1932          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1933          */
1934         p->state = TASK_RUNNING;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * fork()/clone()-time setup:
1939  */
1940 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1941 {
1942         int cpu = get_cpu();
1943
1944         __sched_fork(p);
1945
1946 #ifdef CONFIG_SMP
1947         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1948 #endif
1949         set_task_cpu(p, cpu);
1950
1951         /*
1952          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1953          */
1954         p->prio = current->normal_prio;
1955         if (!rt_prio(p->prio))
1956                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1957
1958 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1959         if (likely(sched_info_on()))
1960                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1961 #endif
1962 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1963         p->oncpu = 0;
1964 #endif
1965 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1966         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1967         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1968 #endif
1969         put_cpu();
1970 }
1971
1972 /*
1973  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1974  *
1975  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1976  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1977  * on the runqueue and wakes it.
1978  */
1979 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1980 {
1981         unsigned long flags;
1982         struct rq *rq;
1983
1984         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1985         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1986         update_rq_clock(rq);
1987
1988         p->prio = effective_prio(p);
1989
1990         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1991                 activate_task(rq, p, 0);
1992         } else {
1993                 /*
1994                  * Let the scheduling class do new task startup
1995                  * management (if any):
1996                  */
1997                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1998                 inc_nr_running(rq);
1999         }
2000         check_preempt_curr(rq, p);
2001 #ifdef CONFIG_SMP
2002         if (p->sched_class->task_wake_up)
2003                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2004 #endif
2005         task_rq_unlock(rq, &flags);
2006 }
2007
2008 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2009
2010 /**
2011  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2012  * @notifier: notifier struct to register
2013  */
2014 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2015 {
2016         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2017 }
2018 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2019
2020 /**
2021  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2022  * @notifier: notifier struct to unregister
2023  *
2024  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2025  */
2026 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2027 {
2028         hlist_del(&notifier->link);
2029 }
2030 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2031
2032 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2033 {
2034         struct preempt_notifier *notifier;
2035         struct hlist_node *node;
2036
2037         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2038                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2039 }
2040
2041 static void
2042 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2043                                  struct task_struct *next)
2044 {
2045         struct preempt_notifier *notifier;
2046         struct hlist_node *node;
2047
2048         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2049                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2050 }
2051
2052 #else
2053
2054 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2055 {
2056 }
2057
2058 static void
2059 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2060                                  struct task_struct *next)
2061 {
2062 }
2063
2064 #endif
2065
2066 /**
2067  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2068  * @rq: the runqueue preparing to switch
2069  * @prev: the current task that is being switched out
2070  * @next: the task we are going to switch to.
2071  *
2072  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2073  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2074  * switch.
2075  *
2076  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2077  * hooks.
2078  */
2079 static inline void
2080 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2081                     struct task_struct *next)
2082 {
2083         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2084         prepare_lock_switch(rq, next);
2085         prepare_arch_switch(next);
2086 }
2087
2088 /**
2089  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2090  * @rq: runqueue associated with task-switch
2091  * @prev: the thread we just switched away from.
2092  *
2093  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2094  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2095  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2096  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2097  *
2098  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2099  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2100  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2101  * details.)
2102  */
2103 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2104         __releases(rq->lock)
2105 {
2106         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2107         long prev_state;
2108
2109         rq->prev_mm = NULL;
2110
2111         /*
2112          * A task struct has one reference for the use as "current".
2113          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2114          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2115          * the scheduled task must drop that reference.
2116          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2117          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2118          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2119          * be dropped twice.
2120          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2121          */
2122         prev_state = prev->state;
2123         finish_arch_switch(prev);
2124         finish_lock_switch(rq, prev);
2125 #ifdef CONFIG_SMP
2126         if (current->sched_class->post_schedule)
2127                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2128 #endif
2129
2130         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2131         if (mm)
2132                 mmdrop(mm);
2133         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2134                 /*
2135                  * Remove function-return probe instances associated with this
2136                  * task and put them back on the free list.
2137                  */
2138                 kprobe_flush_task(prev);
2139                 put_task_struct(prev);
2140         }
2141 }
2142
2143 /**
2144  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2145  * @prev: the thread we just switched away from.
2146  */
2147 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2148         __releases(rq->lock)
2149 {
2150         struct rq *rq = this_rq();
2151
2152         finish_task_switch(rq, prev);
2153 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2154         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2155         preempt_enable();
2156 #endif
2157         if (current->set_child_tid)
2158                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * context_switch - switch to the new MM and the new
2163  * thread's register state.
2164  */
2165 static inline void
2166 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2167                struct task_struct *next)
2168 {
2169         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2170
2171         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2172         mm = next->mm;
2173         oldmm = prev->active_mm;
2174         /*
2175          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2176          * combine the page table reload and the switch backend into
2177          * one hypercall.
2178          */
2179         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2180
2181         if (unlikely(!mm)) {
2182                 next->active_mm = oldmm;
2183                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2184                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2185         } else
2186                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2187
2188         if (unlikely(!prev->mm)) {
2189                 prev->active_mm = NULL;
2190                 rq->prev_mm = oldmm;
2191         }
2192         /*
2193          * Since the runqueue lock will be released by the next
2194          * task (which is an invalid locking op but in the case
2195          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2196          * do an early lockdep release here:
2197          */
2198 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2199         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2200 #endif
2201
2202         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2203         switch_to(prev, next, prev);
2204
2205         barrier();
2206         /*
2207          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2208          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2209          * frame will be invalid.
2210          */
2211         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2212 }
2213
2214 /*
2215  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2216  *
2217  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2218  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2219  * number of context switches performed since bootup.
2220  */
2221 unsigned long nr_running(void)
2222 {
2223         unsigned long i, sum = 0;
2224
2225         for_each_online_cpu(i)
2226                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2227
2228         return sum;
2229 }
2230
2231 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2232 {
2233         unsigned long i, sum = 0;
2234
2235         for_each_possible_cpu(i)
2236                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2237
2238         /*
2239          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2240          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2241          */
2242         if (unlikely((long)sum < 0))
2243                 sum = 0;
2244
2245         return sum;
2246 }
2247
2248 unsigned long long nr_context_switches(void)
2249 {
2250         int i;
2251         unsigned long long sum = 0;
2252
2253         for_each_possible_cpu(i)
2254                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2255
2256         return sum;
2257 }
2258
2259 unsigned long nr_iowait(void)
2260 {
2261         unsigned long i, sum = 0;
2262
2263         for_each_possible_cpu(i)
2264                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2265
2266         return sum;
2267 }
2268
2269 unsigned long nr_active(void)
2270 {
2271         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2272
2273         for_each_online_cpu(i) {
2274                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2275                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2276         }
2277
2278         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2279                 uninterruptible = 0;
2280
2281         return running + uninterruptible;
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2286  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2287  */
2288 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2289 {
2290         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2291         int i, scale;
2292
2293         this_rq->nr_load_updates++;
2294
2295         /* Update our load: */
2296         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2297                 unsigned long old_load, new_load;
2298
2299                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2300
2301                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2302                 new_load = this_load;
2303                 /*
2304                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2305                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2306                  * example.
2307                  */
2308                 if (new_load > old_load)
2309                         new_load += scale-1;
2310                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2311         }
2312 }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315
2316 /*
2317  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2318  *
2319  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2320  * you need to do so manually before calling.
2321  */
2322 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2323         __acquires(rq1->lock)
2324         __acquires(rq2->lock)
2325 {
2326         BUG_ON(!irqs_disabled());
2327         if (rq1 == rq2) {
2328                 spin_lock(&rq1->lock);
2329                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2330         } else {
2331                 if (rq1 < rq2) {
2332                         spin_lock(&rq1->lock);
2333                         spin_lock(&rq2->lock);
2334                 } else {
2335                         spin_lock(&rq2->lock);
2336                         spin_lock(&rq1->lock);
2337                 }
2338         }
2339         update_rq_clock(rq1);
2340         update_rq_clock(rq2);
2341 }
2342
2343 /*
2344  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2345  *
2346  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2347  * you need to do so manually after calling.
2348  */
2349 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2350         __releases(rq1->lock)
2351         __releases(rq2->lock)
2352 {
2353         spin_unlock(&rq1->lock);
2354         if (rq1 != rq2)
2355                 spin_unlock(&rq2->lock);
2356         else
2357                 __release(rq2->lock);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2362  */
2363 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2364         __releases(this_rq->lock)
2365         __acquires(busiest->lock)
2366         __acquires(this_rq->lock)
2367 {
2368         int ret = 0;
2369
2370         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2371                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2372                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2373                 BUG_ON(1);
2374         }
2375         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2376                 if (busiest < this_rq) {
2377                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2378                         spin_lock(&busiest->lock);
2379                         spin_lock(&this_rq->lock);
2380                         ret = 1;
2381                 } else
2382                         spin_lock(&busiest->lock);
2383         }
2384         return ret;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2389  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2390  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2391  * the cpu_allowed mask is restored.
2392  */
2393 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2394 {
2395         struct migration_req req;
2396         unsigned long flags;
2397         struct rq *rq;
2398
2399         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2400         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2401             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2402                 goto out;
2403
2404         /* force the process onto the specified CPU */
2405         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2406                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2407                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2408
2409                 get_task_struct(mt);
2410                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2411                 wake_up_process(mt);
2412                 put_task_struct(mt);
2413                 wait_for_completion(&req.done);
2414
2415                 return;
2416         }
2417 out:
2418         task_rq_unlock(rq, &flags);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2423  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2424  */
2425 void sched_exec(void)
2426 {
2427         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2428         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2429         put_cpu();
2430         if (new_cpu != this_cpu)
2431                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2432 }
2433
2434 /*
2435  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2436  * Both runqueues must be locked.
2437  */
2438 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2439                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2440 {
2441         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2442         set_task_cpu(p, this_cpu);
2443         activate_task(this_rq, p, 0);
2444         /*
2445          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2446          * to be always true for them.
2447          */
2448         check_preempt_curr(this_rq, p);
2449 }
2450
2451 /*
2452  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2453  */
2454 static
2455 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2456                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2457                      int *all_pinned)
2458 {
2459         /*
2460          * We do not migrate tasks that are:
2461          * 1) running (obviously), or
2462          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2463          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2464          */
2465         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2466                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2467                 return 0;
2468         }
2469         *all_pinned = 0;
2470
2471         if (task_running(rq, p)) {
2472                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2473                 return 0;
2474         }
2475
2476         /*
2477          * Aggressive migration if:
2478          * 1) task is cache cold, or
2479          * 2) too many balance attempts have failed.
2480          */
2481
2482         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2483                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2484 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2485                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2486                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2487                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2488                 }
2489 #endif
2490                 return 1;
2491         }
2492
2493         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2494                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2495                 return 0;
2496         }
2497         return 1;
2498 }
2499
2500 static unsigned long
2501 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2502               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2503               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2504               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2505 {
2506         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2507         struct task_struct *p;
2508         long rem_load_move = max_load_move;
2509
2510         if (max_load_move == 0)
2511                 goto out;
2512
2513         pinned = 1;
2514
2515         /*
2516          * Start the load-balancing iterator:
2517          */
2518         p = iterator->start(iterator->arg);
2519 next:
2520         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2521                 goto out;
2522         /*
2523          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2524          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2525          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2526          */
2527         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2528                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2529         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2530             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2531                 p = iterator->next(iterator->arg);
2532                 goto next;
2533         }
2534
2535         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2536         pulled++;
2537         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2538
2539         /*
2540          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2541          */
2542         if (rem_load_move > 0) {
2543                 if (p->prio < *this_best_prio)
2544                         *this_best_prio = p->prio;
2545                 p = iterator->next(iterator->arg);
2546                 goto next;
2547         }
2548 out:
2549         /*
2550          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2551          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2552          * inside pull_task().
2553          */
2554         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2555
2556         if (all_pinned)
2557                 *all_pinned = pinned;
2558
2559         return max_load_move - rem_load_move;
2560 }
2561
2562 /*
2563  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2564  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2565  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2566  *
2567  * Called with both runqueues locked.
2568  */
2569 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2570                       unsigned long max_load_move,
2571                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2572                       int *all_pinned)
2573 {
2574         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2575         unsigned long total_load_moved = 0;
2576         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2577
2578         do {
2579                 total_load_moved +=
2580                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2581                                 max_load_move - total_load_moved,
2582                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2583                 class = class->next;
2584         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2585
2586         return total_load_moved > 0;
2587 }
2588
2589 static int
2590 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2591                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2592                    struct rq_iterator *iterator)
2593 {
2594         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2595         int pinned = 0;
2596
2597         while (p) {
2598                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2599                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2600                         /*
2601                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2602                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2603                          * stats here rather than inside pull_task().
2604                          */
2605                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2606
2607                         return 1;
2608                 }
2609                 p = iterator->next(iterator->arg);
2610         }
2611
2612         return 0;
2613 }
2614
2615 /*
2616  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2617  * part of active balancing operations within "domain".
2618  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2619  *
2620  * Called with both runqueues locked.
2621  */
2622 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2623                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2624 {
2625         const struct sched_class *class;
2626
2627         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2628                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2629                         return 1;
2630
2631         return 0;
2632 }
2633
2634 /*
2635  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2636  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2637  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2638  */
2639 static struct sched_group *
2640 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2641                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2642                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2643 {
2644         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2645         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2646         unsigned long max_pull;
2647         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2648         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2649         int load_idx, group_imb = 0;
2650 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2651         int power_savings_balance = 1;
2652         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2653         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2654         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2655 #endif
2656
2657         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2658         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2659         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2660         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2661                 load_idx = sd->busy_idx;
2662         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2663                 load_idx = sd->newidle_idx;
2664         else
2665                 load_idx = sd->idle_idx;
2666
2667         do {
2668                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2669                 int local_group;
2670                 int i;
2671                 int __group_imb = 0;
2672                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2673                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2674
2675                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2676
2677                 if (local_group)
2678                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2679
2680                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2681                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2682                 max_cpu_load = 0;
2683                 min_cpu_load = ~0UL;
2684
2685                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2686                         struct rq *rq;
2687
2688                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2689                                 continue;
2690
2691                         rq = cpu_rq(i);
2692
2693                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2694                                 *sd_idle = 0;
2695
2696                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2697                         if (local_group) {
2698                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2699                                         first_idle_cpu = 1;
2700                                         balance_cpu = i;
2701                                 }
2702
2703                                 load = target_load(i, load_idx);
2704                         } else {
2705                                 load = source_load(i, load_idx);
2706                                 if (load > max_cpu_load)
2707                                         max_cpu_load = load;
2708                                 if (min_cpu_load > load)
2709                                         min_cpu_load = load;
2710                         }
2711
2712                         avg_load += load;
2713                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2714                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2715                 }
2716
2717                 /*
2718                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2719                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2720                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2721                  * to do the newly idle load balance.
2722                  */
2723                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2724                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2725                         *balance = 0;
2726                         goto ret;
2727                 }
2728
2729                 total_load += avg_load;
2730                 total_pwr += group->__cpu_power;
2731
2732                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2733                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2734                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2735
2736                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2737                         __group_imb = 1;
2738
2739                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2740
2741                 if (local_group) {
2742                         this_load = avg_load;
2743                         this = group;
2744                         this_nr_running = sum_nr_running;
2745                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2746                 } else if (avg_load > max_load &&
2747                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2748                         max_load = avg_load;
2749                         busiest = group;
2750                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2751                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2752                         group_imb = __group_imb;
2753                 }
2754
2755 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2756                 /*
2757                  * Busy processors will not participate in power savings
2758                  * balance.
2759                  */
2760                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2761                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2762                         goto group_next;
2763
2764                 /*
2765                  * If the local group is idle or completely loaded
2766                  * no need to do power savings balance at this domain
2767                  */
2768                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2769                                     !this_nr_running))
2770                         power_savings_balance = 0;
2771
2772                 /*
2773                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2774                  * don't include that group in power savings calculations
2775                  */
2776                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2777                     || !sum_nr_running)
2778                         goto group_next;
2779
2780                 /*
2781                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2782                  * This is the group from where we need to pick up the load
2783                  * for saving power
2784                  */
2785                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2786                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2787                      first_cpu(group->cpumask) <
2788                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2789                         group_min = group;
2790                         min_nr_running = sum_nr_running;
2791                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2792                                                 sum_nr_running;
2793                 }
2794
2795                 /*
2796                  * Calculate the group which is almost near its
2797                  * capacity but still has some space to pick up some load
2798                  * from other group and save more power
2799                  */
2800                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2801                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2802                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2803                              first_cpu(group->cpumask) >
2804                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2805                                 group_leader = group;
2806                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2807                         }
2808                 }
2809 group_next:
2810 #endif
2811                 group = group->next;
2812         } while (group != sd->groups);
2813
2814         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2815                 goto out_balanced;
2816
2817         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2818
2819         if (this_load >= avg_load ||
2820                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2821                 goto out_balanced;
2822
2823         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2824         if (group_imb)
2825                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2826
2827         /*
2828          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2829          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2830          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2831          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2832          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2833          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2834          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2835          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2836          * appear as very large values with unsigned longs.
2837          */
2838         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2839                 goto out_balanced;
2840
2841         /*
2842          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2843          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2844          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2845          */
2846         if (max_load < avg_load) {
2847                 *imbalance = 0;
2848                 goto small_imbalance;
2849         }
2850
2851         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2852         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2853
2854         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2855         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2856                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2857                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2858
2859         /*
2860          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2861          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2862          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2863          * moved
2864          */
2865         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2866                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2867                 unsigned int imbn;
2868
2869 small_imbalance:
2870                 pwr_move = pwr_now = 0;
2871                 imbn = 2;
2872                 if (this_nr_running) {
2873                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2874                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2875                                 imbn = 1;
2876                 } else
2877                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2878
2879                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2880                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2881                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2882                         return busiest;
2883                 }
2884
2885                 /*
2886                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2887                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2888                  * moving them.
2889                  */
2890
2891                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2892                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2893                 pwr_now += this->__cpu_power *
2894                                 min(this_load_per_task, this_load);
2895                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2896
2897                 /* Amount of load we'd subtract */
2898                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2899                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2900                 if (max_load > tmp)
2901                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2902                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2903
2904                 /* Amount of load we'd add */
2905                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2906                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2907                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2908                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2909                 else
2910                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2911                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2912                 pwr_move += this->__cpu_power *
2913                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2914                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2915
2916                 /* Move if we gain throughput */
2917                 if (pwr_move > pwr_now)
2918                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2919         }
2920
2921         return busiest;
2922
2923 out_balanced:
2924 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2925         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2926                 goto ret;
2927
2928         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2929                 *imbalance = min_load_per_task;
2930                 return group_min;
2931         }
2932 #endif
2933 ret:
2934         *imbalance = 0;
2935         return NULL;
2936 }
2937
2938 /*
2939  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2940  */
2941 static struct rq *
2942 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2943                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2944 {
2945         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2946         unsigned long max_load = 0;
2947         int i;
2948
2949         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2950                 unsigned long wl;
2951
2952                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2953                         continue;
2954
2955                 rq = cpu_rq(i);
2956                 wl = weighted_cpuload(i);
2957
2958                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2959                         continue;
2960
2961                 if (wl > max_load) {
2962                         max_load = wl;
2963                         busiest = rq;
2964                 }
2965         }
2966
2967         return busiest;
2968 }
2969
2970 /*
2971  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2972  * so long as it is large enough.
2973  */
2974 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2975
2976 /*
2977  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2978  * tasks if there is an imbalance.
2979  */
2980 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2981                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2982                         int *balance)
2983 {
2984         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2985         struct sched_group *group;
2986         unsigned long imbalance;
2987         struct rq *busiest;
2988         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2989         unsigned long flags;
2990
2991         /*
2992          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2993          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2994          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2995          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2996          */
2997         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2998             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2999                 sd_idle = 1;
3000
3001         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3002
3003 redo:
3004         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3005                                    &cpus, balance);
3006
3007         if (*balance == 0)
3008                 goto out_balanced;
3009
3010         if (!group) {
3011                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3012                 goto out_balanced;
3013         }
3014
3015         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3016         if (!busiest) {
3017                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3018                 goto out_balanced;
3019         }
3020
3021         BUG_ON(busiest == this_rq);
3022
3023         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3024
3025         ld_moved = 0;
3026         if (busiest->nr_running > 1) {
3027                 /*
3028                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3029                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3030                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3031                  * correctly treated as an imbalance.
3032                  */
3033                 local_irq_save(flags);
3034                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3035                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3036                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3037                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3038                 local_irq_restore(flags);
3039
3040                 /*
3041                  * some other cpu did the load balance for us.
3042                  */
3043                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3044                         resched_cpu(this_cpu);
3045
3046                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3047                 if (unlikely(all_pinned)) {
3048                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3049                         if (!cpus_empty(cpus))
3050                                 goto redo;
3051                         goto out_balanced;
3052                 }
3053         }
3054
3055         if (!ld_moved) {
3056                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3057                 sd->nr_balance_failed++;
3058
3059                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3060
3061                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3062
3063                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3064                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3065                          */
3066                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3067                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3068                                 all_pinned = 1;
3069                                 goto out_one_pinned;
3070                         }
3071
3072                         if (!busiest->active_balance) {
3073                                 busiest->active_balance = 1;
3074                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3075                                 active_balance = 1;
3076                         }
3077                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3078                         if (active_balance)
3079                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3080
3081                         /*
3082                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3083                          * counter.
3084                          */
3085                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3086                 }
3087         } else
3088                 sd->nr_balance_failed = 0;
3089
3090         if (likely(!active_balance)) {
3091                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3092                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3093         } else {
3094                 /*
3095                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3096                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3097                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3098                  * move_tasks).
3099                  */
3100                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3101                         sd->balance_interval *= 2;
3102         }
3103
3104         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3105             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3106                 return -1;
3107         return ld_moved;
3108
3109 out_balanced:
3110         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3111
3112         sd->nr_balance_failed = 0;
3113
3114 out_one_pinned:
3115         /* tune up the balancing interval */
3116         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3117                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3118                 sd->balance_interval *= 2;
3119
3120         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3121             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3122                 return -1;
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 /*
3127  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3128  * tasks if there is an imbalance.
3129  *
3130  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3131  * this_rq is locked.
3132  */
3133 static int
3134 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3135 {
3136         struct sched_group *group;
3137         struct rq *busiest = NULL;
3138         unsigned long imbalance;
3139         int ld_moved = 0;
3140         int sd_idle = 0;
3141         int all_pinned = 0;
3142         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3143
3144         /*
3145          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3146          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3147          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3148          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3149          */
3150         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3151             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3152                 sd_idle = 1;
3153
3154         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3155 redo:
3156         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3157                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3158         if (!group) {
3159                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3160                 goto out_balanced;
3161         }
3162
3163         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3164                                 &cpus);
3165         if (!busiest) {
3166                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3167                 goto out_balanced;
3168         }
3169
3170         BUG_ON(busiest == this_rq);
3171
3172         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3173
3174         ld_moved = 0;
3175         if (busiest->nr_running > 1) {
3176                 /* Attempt to move tasks */
3177                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3178                 /* this_rq->clock is already updated */
3179                 update_rq_clock(busiest);
3180                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3181                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3182                                         &all_pinned);
3183                 spin_unlock(&busiest->lock);
3184
3185                 if (unlikely(all_pinned)) {
3186                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3187                         if (!cpus_empty(cpus))
3188                                 goto redo;
3189                 }
3190         }
3191
3192         if (!ld_moved) {
3193                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3194                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3195                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3196                         return -1;
3197         } else
3198                 sd->nr_balance_failed = 0;
3199
3200         return ld_moved;
3201
3202 out_balanced:
3203         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3204         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3205             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3206                 return -1;
3207         sd->nr_balance_failed = 0;
3208
3209         return 0;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3214  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3215  */
3216 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3217 {
3218         struct sched_domain *sd;
3219         int pulled_task = -1;
3220         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3221
3222         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3223                 unsigned long interval;
3224
3225                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3226                         continue;
3227
3228                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3229                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3230                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3231                                                                 this_rq, sd);
3232
3233                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3234                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3235                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3236                 if (pulled_task)
3237                         break;
3238         }
3239         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3240                 /*
3241                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3242                  * a busy processor. So reset next_balance.
3243                  */
3244                 this_rq->next_balance = next_balance;
3245         }
3246 }
3247
3248 /*
3249  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3250  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3251  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3252  * logical imbalances.
3253  *
3254  * Called with busiest_rq locked.
3255  */
3256 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3257 {
3258         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3259         struct sched_domain *sd;
3260         struct rq *target_rq;
3261
3262         /* Is there any task to move? */
3263         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3264                 return;
3265
3266         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3267
3268         /*
3269          * This condition is "impossible", if it occurs
3270          * we need to fix it. Originally reported by
3271          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3272          */
3273         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3274
3275         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3276         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3277         update_rq_clock(busiest_rq);
3278         update_rq_clock(target_rq);
3279
3280         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3281         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3282                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3283                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3284                                 break;
3285         }
3286
3287         if (likely(sd)) {
3288                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3289
3290                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3291                                   sd, CPU_IDLE))
3292                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3293                 else
3294                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3295         }
3296         spin_unlock(&target_rq->lock);
3297 }
3298
3299 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3300 static struct {
3301         atomic_t load_balancer;
3302         cpumask_t cpu_mask;
3303 } nohz ____cacheline_aligned = {
3304         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3305         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3306 };
3307
3308 /*
3309  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3310  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3311  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3312  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3313  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3314  * arrives...
3315  *
3316  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3317  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3318  * nohz.cpu_mask..
3319  *
3320  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3321  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3322  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3323  * there is no need for ilb owner.
3324  *
3325  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3326  * next busy scheduler_tick()
3327  */
3328 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3329 {
3330         int cpu = smp_processor_id();
3331
3332         if (stop_tick) {
3333                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3334                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3335
3336                 /*
3337                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3338                  */
3339                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3340                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3341                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3342                                 BUG();
3343                         return 0;
3344                 }
3345
3346                 /* time for ilb owner also to sleep */
3347                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3348                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3349                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3350                         return 0;
3351                 }
3352
3353                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3354                         /* make me the ilb owner */
3355                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3356                                 return 1;
3357                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3358                         return 1;
3359         } else {
3360                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3361                         return 0;
3362
3363                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3364
3365                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3366                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3367                                 BUG();
3368         }
3369         return 0;
3370 }
3371 #endif
3372
3373 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3374
3375 /*
3376  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3377  * and initiates a balancing operation if so.
3378  *
3379  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3380  */
3381 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3382 {
3383         int balance = 1;
3384         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3385         unsigned long interval;
3386         struct sched_domain *sd;
3387         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3388         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3389         int update_next_balance = 0;
3390
3391         for_each_domain(cpu, sd) {
3392                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3393                         continue;
3394
3395                 interval = sd->balance_interval;
3396                 if (idle != CPU_IDLE)
3397                         interval *= sd->busy_factor;
3398
3399                 /* scale ms to jiffies */
3400                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3401                 if (unlikely(!interval))
3402                         interval = 1;
3403                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3404                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3405
3406
3407                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3408                         if (!spin_trylock(&balancing))
3409                                 goto out;
3410                 }
3411
3412                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3413                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3414                                 /*
3415                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3416                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3417                                  * not idle.
3418                                  */
3419                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3420                         }
3421                         sd->last_balance = jiffies;
3422                 }
3423                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3424                         spin_unlock(&balancing);
3425 out:
3426                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3427                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3428                         update_next_balance = 1;
3429                 }
3430
3431                 /*
3432                  * Stop the load balance at this level. There is another
3433                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3434                  * actively.
3435                  */
3436                 if (!balance)
3437                         break;
3438         }
3439
3440         /*
3441          * next_balance will be updated only when there is a need.
3442          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3443          * updated.
3444          */
3445         if (likely(update_next_balance))
3446                 rq->next_balance = next_balance;
3447 }
3448
3449 /*
3450  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3451  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3452  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3453  */
3454 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3455 {
3456         int this_cpu = smp_processor_id();
3457         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3458         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3459                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3460
3461         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3462
3463 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3464         /*
3465          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3466          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3467          * stopped.
3468          */
3469         if (this_rq->idle_at_tick &&
3470             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3471                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3472                 struct rq *rq;
3473                 int balance_cpu;
3474
3475                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3476                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3477                         /*
3478                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3479                          * work being done for other cpus. Next load
3480                          * balancing owner will pick it up.
3481                          */
3482                         if (need_resched())
3483                                 break;
3484
3485                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3486
3487                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3488                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3489                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3490                 }
3491         }
3492 #endif
3493 }
3494
3495 /*
3496  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3497  *
3498  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3499  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3500  * if the whole system is idle.
3501  */
3502 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3503 {
3504 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3505         /*
3506          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3507          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3508          * load balancer.
3509          */
3510         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3511                 rq->in_nohz_recently = 0;
3512
3513                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3514                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3515                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3516                 }
3517
3518                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3519                         /*
3520                          * simple selection for now: Nominate the
3521                          * first cpu in the nohz list to be the next
3522                          * ilb owner.
3523                          *
3524                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3525                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3526                          */
3527                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3528
3529                         if (ilb != NR_CPUS)
3530                                 resched_cpu(ilb);
3531                 }
3532         }
3533
3534         /*
3535          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3536          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3537          */
3538         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3539             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3540                 resched_cpu(cpu);
3541                 return;
3542         }
3543
3544         /*
3545          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3546          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3547          */
3548         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3549             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3550                 return;
3551 #endif
3552         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3553                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3554 }
3555
3556 #else   /* CONFIG_SMP */
3557
3558 /*
3559  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3560  */
3561 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3562 {
3563 }
3564
3565 #endif
3566
3567 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3568
3569 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3570
3571 /*
3572  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3573  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3574  */
3575 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3576 {
3577         unsigned long flags;
3578         u64 ns, delta_exec;
3579         struct rq *rq;
3580
3581         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3582         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3583         if (task_current(rq, p)) {
3584                 update_rq_clock(rq);
3585                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3586                 if ((s64)delta_exec > 0)
3587                         ns += delta_exec;
3588         }
3589         task_rq_unlock(rq, &flags);
3590
3591         return ns;
3592 }
3593
3594 /*
3595  * Account user cpu time to a process.
3596  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3597  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3598  */
3599 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3600 {
3601         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3602         cputime64_t tmp;
3603
3604         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3605
3606         /* Add user time to cpustat. */
3607         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3608         if (TASK_NICE(p) > 0)
3609                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3610         else
3611                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3612 }
3613
3614 /*
3615  * Account guest cpu time to a process.
3616  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3617  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3618  */
3619 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3620 {
3621         cputime64_t tmp;
3622         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3623
3624         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3625
3626         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3627         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3628
3629         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3630         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3631 }
3632
3633 /*
3634  * Account scaled user cpu time to a process.
3635  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3636  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3637  */
3638 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3639 {
3640         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3641 }
3642
3643 /*
3644  * Account system cpu time to a process.
3645  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3646  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3647  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3648  */
3649 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3650                          cputime_t cputime)
3651 {
3652         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3653         struct rq *rq = this_rq();
3654         cputime64_t tmp;
3655
3656         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3657                 return account_guest_time(p, cputime);
3658
3659         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3660
3661         /* Add system time to cpustat. */
3662         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3663         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3664                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3665         else if (softirq_count())
3666                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3667         else if (p != rq->idle)
3668                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3669         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3670                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3671         else
3672                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3673         /* Account for system time used */
3674         acct_update_integrals(p);
3675 }
3676
3677 /*
3678  * Account scaled system cpu time to a process.
3679  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3680  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3681  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3682  */
3683 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3684 {
3685         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Account for involuntary wait time.
3690  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3691  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3692  */
3693 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3694 {
3695         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3696         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3697         struct rq *rq = this_rq();
3698
3699         if (p == rq->idle) {
3700                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3701                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3702                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3703                 else
3704                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3705         } else
3706                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3707 }
3708
3709 /*
3710  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3711  * We call it with interrupts disabled.
3712  *
3713  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3714  * timeslices.
3715  */
3716 void scheduler_tick(void)
3717 {
3718         int cpu = smp_processor_id();
3719         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3720         struct task_struct *curr = rq->curr;
3721         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3722
3723         spin_lock(&rq->lock);
3724         __update_rq_clock(rq);
3725         /*
3726          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3727          */
3728         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3729                 rq->clock = next_tick;
3730                 rq->clock_underflows++;
3731         }
3732         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3733         update_cpu_load(rq);
3734         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3735         update_sched_rt_period(rq);
3736         spin_unlock(&rq->lock);
3737
3738 #ifdef CONFIG_SMP
3739         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3740         trigger_load_balance(rq, cpu);
3741 #endif
3742 }
3743
3744 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3745
3746 void add_preempt_count(int val)
3747 {
3748         /*
3749          * Underflow?
3750          */
3751         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3752                 return;
3753         preempt_count() += val;
3754         /*
3755          * Spinlock count overflowing soon?
3756          */
3757         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3758                                 PREEMPT_MASK - 10);
3759 }
3760 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3761
3762 void sub_preempt_count(int val)
3763 {
3764         /*
3765          * Underflow?
3766          */
3767         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3768                 return;
3769         /*
3770          * Is the spinlock portion underflowing?
3771          */
3772         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3773                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3774                 return;
3775
3776         preempt_count() -= val;
3777 }
3778 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3779
3780 #endif
3781
3782 /*
3783  * Print scheduling while atomic bug:
3784  */
3785 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3786 {
3787         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3788
3789         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3790                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3791
3792         debug_show_held_locks(prev);
3793         if (irqs_disabled())
3794                 print_irqtrace_events(prev);
3795
3796         if (regs)
3797                 show_regs(regs);
3798         else
3799                 dump_stack();
3800 }
3801
3802 /*
3803  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3804  */
3805 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3806 {
3807         /*
3808          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3809          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3810          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3811          */
3812         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3813                 __schedule_bug(prev);
3814
3815         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3816
3817         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3818 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3819         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3820                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3821                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3822         }
3823 #endif
3824 }
3825
3826 /*
3827  * Pick up the highest-prio task:
3828  */
3829 static inline struct task_struct *
3830 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3831 {
3832         const struct sched_class *class;
3833         struct task_struct *p;
3834
3835         /*
3836          * Optimization: we know that if all tasks are in
3837          * the fair class we can call that function directly:
3838          */
3839         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3840                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3841                 if (likely(p))
3842                         return p;
3843         }
3844
3845         class = sched_class_highest;
3846         for ( ; ; ) {
3847                 p = class->pick_next_task(rq);
3848                 if (p)
3849                         return p;
3850                 /*
3851                  * Will never be NULL as the idle class always
3852                  * returns a non-NULL p:
3853                  */
3854                 class = class->next;
3855         }
3856 }
3857
3858 /*
3859  * schedule() is the main scheduler function.
3860  */
3861 asmlinkage void __sched schedule(void)
3862 {
3863         struct task_struct *prev, *next;
3864         long *switch_count;
3865         struct rq *rq;
3866         int cpu;
3867
3868 need_resched:
3869         preempt_disable();
3870         cpu = smp_processor_id();
3871         rq = cpu_rq(cpu);
3872         rcu_qsctr_inc(cpu);
3873         prev = rq->curr;
3874         switch_count = &prev->nivcsw;
3875
3876         release_kernel_lock(prev);
3877 need_resched_nonpreemptible:
3878
3879         schedule_debug(prev);
3880
3881         hrtick_clear(rq);
3882
3883         /*
3884          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3885          */
3886         local_irq_disable();
3887         __update_rq_clock(rq);
3888         spin_lock(&rq->lock);
3889         clear_tsk_need_resched(prev);
3890
3891         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3892                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3893                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3894                         prev->state = TASK_RUNNING;
3895                 } else {
3896                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3897                 }
3898                 switch_count = &prev->nvcsw;
3899         }
3900
3901 #ifdef CONFIG_SMP
3902         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3903                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3904 #endif
3905
3906         if (unlikely(!rq->nr_running))
3907                 idle_balance(cpu, rq);
3908
3909         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3910         next = pick_next_task(rq, prev);
3911
3912         sched_info_switch(prev, next);
3913
3914         if (likely(prev != next)) {
3915                 rq->nr_switches++;
3916                 rq->curr = next;
3917                 ++*switch_count;
3918
3919                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3920                 /*
3921                  * the context switch might have flipped the stack from under
3922                  * us, hence refresh the local variables.
3923                  */
3924                 cpu = smp_processor_id();
3925                 rq = cpu_rq(cpu);
3926         } else
3927                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3928
3929         hrtick_set(rq);
3930
3931         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3932                 goto need_resched_nonpreemptible;
3933
3934         preempt_enable_no_resched();
3935         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3936                 goto need_resched;
3937 }
3938 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3939
3940 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3941 /*
3942  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3943  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3944  * occur there and call schedule directly.
3945  */
3946 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3947 {
3948         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3949         struct task_struct *task = current;
3950         int saved_lock_depth;
3951
3952         /*
3953          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3954          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3955          */
3956         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3957                 return;
3958
3959         do {
3960                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3961
3962                 /*
3963                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3964                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3965                  * auto-release the semaphore:
3966                  */
3967                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3968                 task->lock_depth = -1;
3969                 schedule();
3970                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3971                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3972
3973                 /*
3974                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3975                  * between schedule and now.
3976                  */
3977                 barrier();
3978         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3979 }
3980 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3981
3982 /*
3983  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3984  * off of irq context.
3985  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3986  * protect us against recursive calling from irq.
3987  */
3988 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3989 {
3990         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3991         struct task_struct *task = current;
3992         int saved_lock_depth;
3993
3994         /* Catch callers which need to be fixed */
3995         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3996
3997         do {
3998                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3999
4000                 /*
4001                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4002                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4003                  * auto-release the semaphore:
4004                  */
4005                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4006                 task->lock_depth = -1;
4007                 local_irq_enable();
4008                 schedule();
4009                 local_irq_disable();
4010                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4011                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4012
4013                 /*
4014                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4015                  * between schedule and now.
4016                  */
4017                 barrier();
4018         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4019 }
4020
4021 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4022
4023 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4024                           void *key)
4025 {
4026         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4027 }
4028 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4029
4030 /*
4031  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4032  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4033  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4034  *
4035  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4036  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4037  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4038  */
4039 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4040                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4041 {
4042         wait_queue_t *curr, *next;
4043
4044         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4045                 unsigned flags = curr->flags;
4046
4047                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4048                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4049                         break;
4050         }
4051 }
4052
4053 /**
4054  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4055  * @q: the waitqueue
4056  * @mode: which threads
4057  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4058  * @key: is directly passed to the wakeup function
4059  */
4060 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4061                         int nr_exclusive, void *key)
4062 {
4063         unsigned long flags;
4064
4065         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4066         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4067         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4068 }
4069 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4070
4071 /*
4072  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4073  */
4074 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4075 {
4076         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4077 }
4078
4079 /**
4080  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4081  * @q: the waitqueue
4082  * @mode: which threads
4083  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4084  *
4085  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4086  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4087  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4088  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4089  *
4090  * On UP it can prevent extra preemption.
4091  */
4092 void
4093 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4094 {
4095         unsigned long flags;
4096         int sync = 1;
4097
4098         if (unlikely(!q))
4099                 return;
4100
4101         if (unlikely(!nr_exclusive))
4102                 sync = 0;
4103
4104         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4105         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4106         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4107 }
4108 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4109
4110 void complete(struct completion *x)
4111 {
4112         unsigned long flags;
4113
4114         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4115         x->done++;
4116         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4117         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4118 }
4119 EXPORT_SYMBOL(complete);
4120
4121 void complete_all(struct completion *x)
4122 {
4123         unsigned long flags;
4124
4125         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4126         x->done += UINT_MAX/2;
4127         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4128         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4129 }
4130 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4131
4132 static inline long __sched
4133 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4134 {
4135         if (!x->done) {
4136                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4137
4138                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4139                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4140                 do {
4141                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4142                              signal_pending(current)) ||
4143                             (state == TASK_KILLABLE &&
4144                              fatal_signal_pending(current))) {
4145                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4146                                 return -ERESTARTSYS;
4147                         }
4148                         __set_current_state(state);
4149                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4150                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4151                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4152                         if (!timeout) {
4153                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4154                                 return timeout;
4155                         }
4156                 } while (!x->done);
4157                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4158         }
4159         x->done--;
4160         return timeout;
4161 }
4162
4163 static long __sched
4164 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4165 {
4166         might_sleep();
4167
4168         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4169         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4170         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4171         return timeout;
4172 }
4173
4174 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4175 {
4176         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4177 }
4178 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4179
4180 unsigned long __sched
4181 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4182 {
4183         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4184 }
4185 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4186
4187 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4188 {
4189         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4190         if (t == -ERESTARTSYS)
4191                 return t;
4192         return 0;
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4195
4196 unsigned long __sched
4197 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4198                                           unsigned long timeout)
4199 {
4200         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4201 }
4202 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4203
4204 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4205 {
4206         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4207         if (t == -ERESTARTSYS)
4208                 return t;
4209         return 0;
4210 }
4211 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4212
4213 static long __sched
4214 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4215 {
4216         unsigned long flags;
4217         wait_queue_t wait;
4218
4219         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4220
4221         __set_current_state(state);
4222
4223         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4224         __add_wait_queue(q, &wait);
4225         spin_unlock(&q->lock);
4226         timeout = schedule_timeout(timeout);
4227         spin_lock_irq(&q->lock);
4228         __remove_wait_queue(q, &wait);
4229         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4230
4231         return timeout;
4232 }
4233
4234 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4235 {
4236         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4239
4240 long __sched
4241 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4242 {
4243         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4244 }
4245 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4246
4247 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4248 {
4249         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4252
4253 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4254 {
4255         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4258
4259 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4260
4261 /*
4262  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4263  * @p: task
4264  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4265  *
4266  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4267  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4268  *
4269  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4270  */
4271 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4272 {
4273         unsigned long flags;
4274         int oldprio, on_rq, running;
4275         struct rq *rq;
4276         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4277
4278         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4279
4280         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4281         update_rq_clock(rq);
4282
4283         oldprio = p->prio;
4284         on_rq = p->se.on_rq;
4285         running = task_current(rq, p);
4286         if (on_rq) {
4287                 dequeue_task(rq, p, 0);
4288                 if (running)
4289                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4290         }
4291
4292         if (rt_prio(prio))
4293                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4294         else
4295                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4296
4297         p->prio = prio;
4298
4299         if (on_rq) {
4300                 if (running)
4301                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4302
4303                 enqueue_task(rq, p, 0);
4304
4305                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4306         }
4307         task_rq_unlock(rq, &flags);
4308 }
4309
4310 #endif
4311
4312 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4313 {
4314         int old_prio, delta, on_rq;
4315         unsigned long flags;
4316         struct rq *rq;
4317
4318         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4319                 return;
4320         /*
4321          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4322          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4323          */
4324         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4325         update_rq_clock(rq);
4326         /*
4327          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4328          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4329          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4330          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4331          */
4332         if (task_has_rt_policy(p)) {
4333                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4334                 goto out_unlock;
4335         }
4336         on_rq = p->se.on_rq;
4337         if (on_rq)
4338                 dequeue_task(rq, p, 0);
4339
4340         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4341         set_load_weight(p);
4342         old_prio = p->prio;
4343         p->prio = effective_prio(p);
4344         delta = p->prio - old_prio;
4345
4346         if (on_rq) {
4347                 enqueue_task(rq, p, 0);
4348                 /*
4349                  * If the task increased its priority or is running and
4350                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4351                  */
4352                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4353                         resched_task(rq->curr);
4354         }
4355 out_unlock:
4356         task_rq_unlock(rq, &flags);
4357 }
4358 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4359
4360 /*
4361  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4362  * @p: task
4363  * @nice: nice value
4364  */
4365 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4366 {
4367         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4368         int nice_rlim = 20 - nice;
4369
4370         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4371                 capable(CAP_SYS_NICE));
4372 }
4373
4374 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4375
4376 /*
4377  * sys_nice - change the priority of the current process.
4378  * @increment: priority increment
4379  *
4380  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4381  * does similar things.
4382  */
4383 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4384 {
4385         long nice, retval;
4386
4387         /*
4388          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4389          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4390          * and we have a single winner.
4391          */
4392         if (increment < -40)
4393                 increment = -40;
4394         if (increment > 40)
4395                 increment = 40;
4396
4397         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4398         if (nice < -20)
4399                 nice = -20;
4400         if (nice > 19)
4401                 nice = 19;
4402
4403         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4404                 return -EPERM;
4405
4406         retval = security_task_setnice(current, nice);
4407         if (retval)
4408                 return retval;
4409
4410         set_user_nice(current, nice);
4411         return 0;
4412 }
4413
4414 #endif
4415
4416 /**
4417  * task_prio - return the priority value of a given task.
4418  * @p: the task in question.
4419  *
4420  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4421  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4422  * around 0, value goes from -16 to +15.
4423  */
4424 int task_prio(const struct task_struct *p)
4425 {
4426         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * task_nice - return the nice value of a given task.
4431  * @p: the task in question.
4432  */
4433 int task_nice(const struct task_struct *p)
4434 {
4435         return TASK_NICE(p);
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4438
4439 /**
4440  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4441  * @cpu: the processor in question.
4442  */
4443 int idle_cpu(int cpu)
4444 {
4445         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4446 }
4447
4448 /**
4449  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4450  * @cpu: the processor in question.
4451  */
4452 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4453 {
4454         return cpu_rq(cpu)->idle;
4455 }
4456
4457 /**
4458  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4459  * @pid: the pid in question.
4460  */
4461 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4462 {
4463         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4464 }
4465
4466 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4467 static void
4468 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4469 {
4470         BUG_ON(p->se.on_rq);
4471
4472         p->policy = policy;
4473         switch (p->policy) {
4474         case SCHED_NORMAL:
4475         case SCHED_BATCH:
4476         case SCHED_IDLE:
4477                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4478                 break;
4479         case SCHED_FIFO:
4480         case SCHED_RR:
4481                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4482                 break;
4483         }
4484
4485         p->rt_priority = prio;
4486         p->normal_prio = normal_prio(p);
4487         /* we are holding p->pi_lock already */
4488         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4489         set_load_weight(p);
4490 }
4491
4492 /**
4493  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4494  * @p: the task in question.
4495  * @policy: new policy.
4496  * @param: structure containing the new RT priority.
4497  *
4498  * NOTE that the task may be already dead.
4499  */
4500 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4501                        struct sched_param *param)
4502 {
4503         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4504         unsigned long flags;
4505         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4506         struct rq *rq;
4507
4508         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4509         BUG_ON(in_interrupt());
4510 recheck:
4511         /* double check policy once rq lock held */
4512         if (policy < 0)
4513                 policy = oldpolicy = p->policy;
4514         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4515                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4516                         policy != SCHED_IDLE)
4517                 return -EINVAL;
4518         /*
4519          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4520          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4521          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4522          */
4523         if (param->sched_priority < 0 ||
4524             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4525             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4526                 return -EINVAL;
4527         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4528                 return -EINVAL;
4529
4530         /*
4531          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4532          */
4533         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4534                 if (rt_policy(policy)) {
4535                         unsigned long rlim_rtprio;
4536
4537                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4538                                 return -ESRCH;
4539                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4540                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4541
4542                         /* can't set/change the rt policy */
4543                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4544                                 return -EPERM;
4545
4546                         /* can't increase priority */
4547                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4548                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4549                                 return -EPERM;
4550                 }
4551                 /*
4552                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4553                  * move out of SCHED_IDLE either:
4554                  */
4555                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4556                         return -EPERM;
4557
4558                 /* can't change other user's priorities */
4559                 if ((current->euid != p->euid) &&
4560                     (current->euid != p->uid))
4561                         return -EPERM;
4562         }
4563
4564         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4565         if (retval)
4566                 return retval;
4567         /*
4568          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4569          * changing the priority of the task:
4570          */
4571         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4572         /*
4573          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4574          * runqueue lock must be held.
4575          */
4576         rq = __task_rq_lock(p);
4577         /* recheck policy now with rq lock held */
4578         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4579                 policy = oldpolicy = -1;
4580                 __task_rq_unlock(rq);
4581                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4582                 goto recheck;
4583         }
4584         update_rq_clock(rq);
4585         on_rq = p->se.on_rq;
4586         running = task_current(rq, p);
4587         if (on_rq) {
4588                 deactivate_task(rq, p, 0);
4589                 if (running)
4590                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4591         }
4592
4593         oldprio = p->prio;
4594         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4595
4596         if (on_rq) {
4597                 if (running)
4598                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4599
4600                 activate_task(rq, p, 0);
4601
4602                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4603         }
4604         __task_rq_unlock(rq);
4605         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4606
4607         rt_mutex_adjust_pi(p);
4608
4609         return 0;
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4612
4613 static int
4614 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4615 {
4616         struct sched_param lparam;
4617         struct task_struct *p;
4618         int retval;
4619
4620         if (!param || pid < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4623                 return -EFAULT;
4624
4625         rcu_read_lock();
4626         retval = -ESRCH;
4627         p = find_process_by_pid(pid);
4628         if (p != NULL)
4629                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4630         rcu_read_unlock();
4631
4632         return retval;
4633 }
4634
4635 /**
4636  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4637  * @pid: the pid in question.
4638  * @policy: new policy.
4639  * @param: structure containing the new RT priority.
4640  */
4641 asmlinkage long
4642 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4643 {
4644         /* negative values for policy are not valid */
4645         if (policy < 0)
4646                 return -EINVAL;
4647
4648         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4649 }
4650
4651 /**
4652  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4653  * @pid: the pid in question.
4654  * @param: structure containing the new RT priority.
4655  */
4656 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4657 {
4658         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4663  * @pid: the pid in question.
4664  */
4665 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4666 {
4667         struct task_struct *p;
4668         int retval;
4669
4670         if (pid < 0)
4671                 return -EINVAL;
4672
4673         retval = -ESRCH;
4674         read_lock(&tasklist_lock);
4675         p = find_process_by_pid(pid);
4676         if (p) {
4677                 retval = security_task_getscheduler(p);
4678                 if (!retval)
4679                         retval = p->policy;
4680         }
4681         read_unlock(&tasklist_lock);
4682         return retval;
4683 }
4684
4685 /**
4686  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4687  * @pid: the pid in question.
4688  * @param: structure containing the RT priority.
4689  */
4690 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4691 {
4692         struct sched_param lp;
4693         struct task_struct *p;
4694         int retval;
4695
4696         if (!param || pid < 0)
4697                 return -EINVAL;
4698
4699         read_lock(&tasklist_lock);
4700         p = find_process_by_pid(pid);
4701         retval = -ESRCH;
4702         if (!p)
4703                 goto out_unlock;
4704
4705         retval = security_task_getscheduler(p);
4706         if (retval)
4707                 goto out_unlock;
4708
4709         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4710         read_unlock(&tasklist_lock);
4711
4712         /*
4713          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4714          */
4715         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4716
4717         return retval;
4718
4719 out_unlock:
4720         read_unlock(&tasklist_lock);
4721         return retval;
4722 }
4723
4724 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4725 {
4726         cpumask_t cpus_allowed;
4727         struct task_struct *p;
4728         int retval;
4729
4730         get_online_cpus();
4731         read_lock(&tasklist_lock);
4732
4733         p = find_process_by_pid(pid);
4734         if (!p) {
4735                 read_unlock(&tasklist_lock);
4736                 put_online_cpus();
4737                 return -ESRCH;
4738         }
4739
4740         /*
4741          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4742          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4743          * usage count and then drop tasklist_lock.
4744          */
4745         get_task_struct(p);
4746         read_unlock(&tasklist_lock);
4747
4748         retval = -EPERM;
4749         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4750                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4751                 goto out_unlock;
4752
4753         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4754         if (retval)
4755                 goto out_unlock;
4756
4757         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4758         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4759  again:
4760         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4761
4762         if (!retval) {
4763                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4764                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4765                         /*
4766                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4767                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4768                          * cpuset's cpus_allowed
4769                          */
4770                         new_mask = cpus_allowed;
4771                         goto again;
4772                 }
4773         }
4774 out_unlock:
4775         put_task_struct(p);
4776         put_online_cpus();
4777         return retval;
4778 }
4779
4780 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4781                              cpumask_t *new_mask)
4782 {
4783         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4784                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4785         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4786                 len = sizeof(cpumask_t);
4787         }
4788         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4789 }
4790
4791 /**
4792  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4793  * @pid: pid of the process
4794  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4795  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4796  */
4797 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4798                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4799 {
4800         cpumask_t new_mask;
4801         int retval;
4802
4803         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4804         if (retval)
4805                 return retval;
4806
4807         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4808 }
4809
4810 /*
4811  * Represents all cpu's present in the system
4812  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4813  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4814  * method, such as ACPI for e.g.
4815  */
4816
4817 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4818 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4819
4820 #ifndef CONFIG_SMP
4821 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4822 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4823
4824 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4825 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4826 #endif
4827
4828 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4829 {
4830         struct task_struct *p;
4831         int retval;
4832
4833         get_online_cpus();
4834         read_lock(&tasklist_lock);
4835
4836         retval = -ESRCH;
4837         p = find_process_by_pid(pid);
4838         if (!p)
4839                 goto out_unlock;
4840
4841         retval = security_task_getscheduler(p);
4842         if (retval)
4843                 goto out_unlock;
4844
4845         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4846
4847 out_unlock:
4848         read_unlock(&tasklist_lock);
4849         put_online_cpus();
4850
4851         return retval;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4856  * @pid: pid of the process
4857  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4858  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4859  */
4860 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4861                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4862 {
4863         int ret;
4864         cpumask_t mask;
4865
4866         if (len < sizeof(cpumask_t))
4867                 return -EINVAL;
4868
4869         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4870         if (ret < 0)
4871                 return ret;
4872
4873         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4874                 return -EFAULT;
4875
4876         return sizeof(cpumask_t);
4877 }
4878
4879 /**
4880  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4881  *
4882  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4883  * other threads running on this CPU then this function will return.
4884  */
4885 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4886 {
4887         struct rq *rq = this_rq_lock();
4888
4889         schedstat_inc(rq, yld_count);
4890         current->sched_class->yield_task(rq);
4891
4892         /*
4893          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4894          * no need to preempt or enable interrupts:
4895          */
4896         __release(rq->lock);
4897         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4898         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4899         preempt_enable_no_resched();
4900
4901         schedule();
4902
4903         return 0;
4904 }
4905
4906 static void __cond_resched(void)
4907 {
4908 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4909         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4910 #endif
4911         /*
4912          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4913          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4914          * cond_resched() call.
4915          */
4916         do {
4917                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4918                 schedule();
4919                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4920         } while (need_resched());
4921 }
4922
4923 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4924 int __sched _cond_resched(void)
4925 {
4926         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4927                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4928                 __cond_resched();
4929                 return 1;
4930         }
4931         return 0;
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4934 #endif
4935
4936 /*
4937  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4938  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4939  *
4940  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4941  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4942  * spin_unlock(), once by hand).
4943  */
4944 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4945 {
4946         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4947         int ret = 0;
4948
4949         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4950                 spin_unlock(lock);
4951                 if (resched && need_resched())
4952                         __cond_resched();
4953                 else
4954                         cpu_relax();
4955                 ret = 1;
4956                 spin_lock(lock);
4957         }
4958         return ret;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4961
4962 int __sched cond_resched_softirq(void)
4963 {
4964         BUG_ON(!in_softirq());
4965
4966         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4967                 local_bh_enable();
4968                 __cond_resched();
4969                 local_bh_disable();
4970                 return 1;
4971         }
4972         return 0;
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4975
4976 /**
4977  * yield - yield the current processor to other threads.
4978  *
4979  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4980  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4981  */
4982 void __sched yield(void)
4983 {
4984         set_current_state(TASK_RUNNING);
4985         sys_sched_yield();
4986 }
4987 EXPORT_SYMBOL(yield);
4988
4989 /*
4990  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4991  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4992  *
4993  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4994  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4995  */
4996 void __sched io_schedule(void)
4997 {
4998         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4999
5000         delayacct_blkio_start();
5001         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5002         schedule();
5003         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5004         delayacct_blkio_end();
5005 }
5006 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5007
5008 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5009 {
5010         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5011         long ret;
5012
5013         delayacct_blkio_start();
5014         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5015         ret = schedule_timeout(timeout);
5016         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5017         delayacct_blkio_end();
5018         return ret;
5019 }
5020
5021 /**
5022  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5023  * @policy: scheduling class.
5024  *
5025  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5026  * by a given scheduling class.
5027  */
5028 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5029 {
5030         int ret = -EINVAL;
5031
5032         switch (policy) {
5033         case SCHED_FIFO:
5034         case SCHED_RR:
5035                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5036                 break;
5037         case SCHED_NORMAL:
5038         case SCHED_BATCH:
5039         case SCHED_IDLE:
5040                 ret = 0;
5041                 break;
5042         }
5043         return ret;
5044 }
5045
5046 /**
5047  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5048  * @policy: scheduling class.
5049  *
5050  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5051  * by a given scheduling class.
5052  */
5053 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5054 {
5055         int ret = -EINVAL;
5056
5057         switch (policy) {
5058         case SCHED_FIFO:
5059         case SCHED_RR:
5060                 ret = 1;
5061                 break;
5062         case SCHED_NORMAL:
5063         case SCHED_BATCH:
5064         case SCHED_IDLE:
5065                 ret = 0;
5066         }
5067         return ret;
5068 }
5069
5070 /**
5071  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5072  * @pid: pid of the process.
5073  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5074  *
5075  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5076  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5077  */
5078 asmlinkage
5079 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5080 {
5081         struct task_struct *p;
5082         unsigned int time_slice;
5083         int retval;
5084         struct timespec t;
5085
5086         if (pid < 0)
5087                 return -EINVAL;
5088
5089         retval = -ESRCH;
5090         read_lock(&tasklist_lock);
5091         p = find_process_by_pid(pid);
5092         if (!p)
5093                 goto out_unlock;
5094
5095         retval = security_task_getscheduler(p);
5096         if (retval)
5097                 goto out_unlock;
5098
5099         /*
5100          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5101          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5102          */
5103         time_slice = 0;
5104         if (p->policy == SCHED_RR) {
5105                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5106         } else {
5107                 struct sched_entity *se = &p->se;
5108                 unsigned long flags;
5109                 struct rq *rq;
5110
5111                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5112                 if (rq->cfs.load.weight)
5113                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5114                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5115         }
5116         read_unlock(&tasklist_lock);
5117         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5118         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5119         return retval;
5120
5121 out_unlock:
5122         read_unlock(&tasklist_lock);
5123         return retval;
5124 }
5125
5126 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5127
5128 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5129 {
5130         unsigned long free = 0;
5131         unsigned state;
5132
5133         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5134         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5135                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5136 #if BITS_PER_LONG == 32
5137         if (state == TASK_RUNNING)
5138                 printk(KERN_CONT " running  ");
5139         else
5140                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5141 #else
5142         if (state == TASK_RUNNING)
5143                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5144         else
5145                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5146 #endif
5147 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5148         {
5149                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5150                 while (!*n)
5151                         n++;
5152                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5153         }
5154 #endif
5155         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5156                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5157
5158         show_stack(p, NULL);
5159 }
5160
5161 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5162 {
5163         struct task_struct *g, *p;
5164
5165 #if BITS_PER_LONG == 32
5166         printk(KERN_INFO
5167                 "  task                PC stack   pid father\n");
5168 #else
5169         printk(KERN_INFO
5170                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5171 #endif
5172         read_lock(&tasklist_lock);
5173         do_each_thread(g, p) {
5174                 /*
5175                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5176                  * console might take alot of time:
5177                  */
5178                 touch_nmi_watchdog();
5179                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5180                         sched_show_task(p);
5181         } while_each_thread(g, p);
5182
5183         touch_all_softlockup_watchdogs();
5184
5185 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5186         sysrq_sched_debug_show();
5187 #endif
5188         read_unlock(&tasklist_lock);
5189         /*
5190          * Only show locks if all tasks are dumped:
5191          */
5192         if (state_filter == -1)
5193                 debug_show_all_locks();
5194 }
5195
5196 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5197 {
5198         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5199 }
5200
5201 /**
5202  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5203  * @idle: task in question
5204  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5205  *
5206  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5207  * flag, to make booting more robust.
5208  */
5209 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5210 {
5211         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5212         unsigned long flags;
5213
5214         __sched_fork(idle);
5215         idle->se.exec_start = sched_clock();
5216
5217         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5218         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5219         __set_task_cpu(idle, cpu);
5220
5221         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5222         rq->curr = rq->idle = idle;
5223 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5224         idle->oncpu = 1;
5225 #endif
5226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5227
5228         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5229         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5230
5231         /*
5232          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5233          */
5234         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5235 }
5236
5237 /*
5238  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5239  * indicates which cpus entered this state. This is used
5240  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5241  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5242  * always be CPU_MASK_NONE.
5243  */
5244 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5245
5246 /*
5247  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5248  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5249  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5250  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5251  * number of CPUs.
5252  *
5253  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5254  */
5255 static inline void sched_init_granularity(void)
5256 {
5257         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5258         const unsigned long limit = 200000000;
5259
5260         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5261         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5262                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5263
5264         sysctl_sched_latency *= factor;
5265         if (sysctl_sched_latency > limit)
5266                 sysctl_sched_latency = limit;
5267
5268         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5269         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5270 }
5271
5272 #ifdef CONFIG_SMP
5273 /*
5274  * This is how migration works:
5275  *
5276  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5277  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5278  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5279  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5280  *    thread off the CPU)
5281  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5282  *    task is still in the wrong runqueue.
5283  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5284  *    it and puts it into the right queue.
5285  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5286  * 7) we wake up and the migration is done.
5287  */
5288
5289 /*
5290  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5291  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5292  * is removed from the allowed bitmask.
5293  *
5294  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5295  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5296  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5297  */
5298 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5299 {
5300         struct migration_req req;
5301         unsigned long flags;
5302         struct rq *rq;
5303         int ret = 0;
5304
5305         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5306         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5307                 ret = -EINVAL;
5308                 goto out;
5309         }
5310
5311         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5312                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5313         else {
5314                 p->cpus_allowed = new_mask;
5315                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5316         }
5317
5318         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5319         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5320                 goto out;
5321
5322         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5323                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5324                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5325                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5326                 wait_for_completion(&req.done);
5327                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5328                 return 0;
5329         }
5330 out:
5331         task_rq_unlock(rq, &flags);
5332
5333         return ret;
5334 }
5335 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5336
5337 /*
5338  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5339  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5340  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5341  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5342  *
5343  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5344  * as the task is no longer on this CPU.
5345  *
5346  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5347  */
5348 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5349 {
5350         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5351         int ret = 0, on_rq;
5352
5353         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5354                 return ret;
5355
5356         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5357         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5358
5359         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5360         /* Already moved. */
5361         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5362                 goto out;
5363         /* Affinity changed (again). */
5364         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5365                 goto out;
5366
5367         on_rq = p->se.on_rq;
5368         if (on_rq)
5369                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5370
5371         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5372         if (on_rq) {
5373                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5374                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5375         }
5376         ret = 1;
5377 out:
5378         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 /*
5383  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5384  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5385  * another runqueue.
5386  */
5387 static int migration_thread(void *data)
5388 {
5389         int cpu = (long)data;
5390         struct rq *rq;
5391
5392         rq = cpu_rq(cpu);
5393         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5394
5395         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5396         while (!kthread_should_stop()) {
5397                 struct migration_req *req;
5398                 struct list_head *head;
5399
5400                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5401
5402                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5403                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5404                         goto wait_to_die;
5405                 }
5406
5407                 if (rq->active_balance) {
5408                         active_load_balance(rq, cpu);
5409                         rq->active_balance = 0;
5410                 }
5411
5412                 head = &rq->migration_queue;
5413
5414                 if (list_empty(head)) {
5415                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5416                         schedule();
5417                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5418                         continue;
5419                 }
5420                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5421                 list_del_init(head->next);
5422
5423                 spin_unlock(&rq->lock);
5424                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5425                 local_irq_enable();
5426
5427                 complete(&req->done);
5428         }
5429         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5430         return 0;
5431
5432 wait_to_die:
5433         /* Wait for kthread_stop */
5434         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5435         while (!kthread_should_stop()) {
5436                 schedule();
5437                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5438         }
5439         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5440         return 0;
5441 }
5442
5443 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5444
5445 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5446 {
5447         int ret;
5448
5449         local_irq_disable();
5450         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5451         local_irq_enable();
5452         return ret;
5453 }
5454
5455 /*
5456  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5457  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5458  */
5459 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5460 {
5461         unsigned long flags;
5462         cpumask_t mask;
5463         struct rq *rq;
5464         int dest_cpu;
5465
5466         do {
5467                 /* On same node? */
5468                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5469                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5470                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5471
5472                 /* On any allowed CPU? */
5473                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5474                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5475
5476                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5477                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5478                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5479                         /*
5480                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5481                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5482                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5483                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5484                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5485                          */
5486                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5487                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5488                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5489                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5490
5491                         /*
5492                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5493                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5494                          * leave kernel.
5495                          */
5496                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5497                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5498                                        "longer affine to cpu%d\n",
5499                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5500                         }
5501                 }
5502         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5503 }
5504
5505 /*
5506  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5507  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5508  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5509  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5510  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5511  */
5512 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5513 {
5514         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5515         unsigned long flags;
5516
5517         local_irq_save(flags);
5518         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5519         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5520         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5521         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5522         local_irq_restore(flags);
5523 }
5524
5525 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5526 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5527 {
5528         struct task_struct *p, *t;
5529
5530         read_lock(&tasklist_lock);
5531
5532         do_each_thread(t, p) {
5533                 if (p == current)
5534                         continue;
5535
5536                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5537                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5538         } while_each_thread(t, p);
5539
5540         read_unlock(&tasklist_lock);
5541 }
5542
5543 /*
5544  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5545  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5546  * Used by CPU offline code.
5547  */
5548 void sched_idle_next(void)
5549 {
5550         int this_cpu = smp_processor_id();
5551         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5552         struct task_struct *p = rq->idle;
5553         unsigned long flags;
5554
5555         /* cpu has to be offline */
5556         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5557
5558         /*
5559          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5560          * and interrupts disabled on the current cpu.
5561          */
5562         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5563
5564         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5565
5566         update_rq_clock(rq);
5567         activate_task(rq, p, 0);
5568
5569         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5570 }
5571
5572 /*
5573  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5574  * offline.
5575  */
5576 void idle_task_exit(void)
5577 {
5578         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5579
5580         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5581
5582         if (mm != &init_mm)
5583                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5584         mmdrop(mm);
5585 }
5586
5587 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5588 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5589 {
5590         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5591
5592         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5593         BUG_ON(!p->exit_state);
5594
5595         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5596         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5597
5598         get_task_struct(p);
5599
5600         /*
5601          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5602          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5603          * fine.
5604          */
5605         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5606         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5607         spin_lock_irq(&rq->lock);
5608
5609         put_task_struct(p);
5610 }
5611
5612 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5613 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5614 {
5615         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5616         struct task_struct *next;
5617
5618         for ( ; ; ) {
5619                 if (!rq->nr_running)
5620                         break;
5621                 update_rq_clock(rq);
5622                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5623                 if (!next)
5624                         break;
5625                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5626
5627         }
5628 }
5629 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5630
5631 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5632
5633 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5634         {
5635                 .procname       = "sched_domain",
5636                 .mode           = 0555,
5637         },
5638         {0, },
5639 };
5640
5641 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5642         {
5643                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5644                 .procname       = "kernel",
5645                 .mode           = 0555,
5646                 .child          = sd_ctl_dir,
5647         },
5648         {0, },
5649 };
5650
5651 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5652 {
5653         struct ctl_table *entry =
5654                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5655
5656         return entry;
5657 }
5658
5659 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5660 {
5661         struct ctl_table *entry;
5662
5663         /*
5664          * In the intermediate directories, both the child directory and
5665          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5666          * will always be set. In the lowest directory the names are
5667          * static strings and all have proc handlers.
5668          */
5669         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5670                 if (entry->child)
5671                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5672                 if (entry->proc_handler == NULL)
5673                         kfree(entry->procname);
5674         }
5675
5676         kfree(*tablep);
5677         *tablep = NULL;
5678 }
5679
5680 static void
5681 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5682                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5683                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5684 {
5685         entry->procname = procname;
5686         entry->data = data;
5687         entry->maxlen = maxlen;
5688         entry->mode = mode;
5689         entry->proc_handler = proc_handler;
5690 }
5691
5692 static struct ctl_table *
5693 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5694 {
5695         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5696
5697         if (table == NULL)
5698                 return NULL;
5699
5700         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5701                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5702         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5703                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5704         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5705                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5706         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5707                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5708         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5709                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5710         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5711                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5712         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5714         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5716         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5718         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5719                 &sd->cache_nice_tries,
5720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5721         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5723         /* &table[11] is terminator */
5724
5725         return table;
5726 }
5727
5728 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5729 {
5730         struct ctl_table *entry, *table;
5731         struct sched_domain *sd;
5732         int domain_num = 0, i;
5733         char buf[32];
5734
5735         for_each_domain(cpu, sd)
5736                 domain_num++;
5737         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5738         if (table == NULL)
5739                 return NULL;
5740
5741         i = 0;
5742         for_each_domain(cpu, sd) {
5743                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5744                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5745                 entry->mode = 0555;
5746                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5747                 entry++;
5748                 i++;
5749         }
5750         return table;
5751 }
5752
5753 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5754 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5755 {
5756         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5757         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5758         char buf[32];
5759
5760         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5761         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5762
5763         if (entry == NULL)
5764                 return;
5765
5766         for_each_online_cpu(i) {
5767                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5768                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5769                 entry->mode = 0555;
5770                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5771                 entry++;
5772         }
5773
5774         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5775         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5776 }
5777
5778 /* may be called multiple times per register */
5779 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5780 {
5781         if (sd_sysctl_header)
5782                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5783         sd_sysctl_header = NULL;
5784         if (sd_ctl_dir[0].child)
5785                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5786 }
5787 #else
5788 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5789 {
5790 }
5791 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5792 {
5793 }
5794 #endif
5795
5796 /*
5797  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5798  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5799  */
5800 static int __cpuinit
5801 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5802 {
5803         struct task_struct *p;
5804         int cpu = (long)hcpu;
5805         unsigned long flags;
5806         struct rq *rq;
5807
5808         switch (action) {
5809
5810         case CPU_UP_PREPARE:
5811         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5812                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5813                 if (IS_ERR(p))
5814                         return NOTIFY_BAD;
5815                 kthread_bind(p, cpu);
5816                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5817                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5818                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5819                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5820                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5821                 break;
5822
5823         case CPU_ONLINE:
5824         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5825                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5826                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5827
5828                 /* Update our root-domain */
5829                 rq = cpu_rq(cpu);
5830                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5831                 if (rq->rd) {
5832                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5833                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5834                 }
5835                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5836                 break;
5837
5838 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5839         case CPU_UP_CANCELED:
5840         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5841                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5842                         break;
5843                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5844                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5845                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5846                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5847                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5848                 break;
5849
5850         case CPU_DEAD:
5851         case CPU_DEAD_FROZEN:
5852                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5853                 migrate_live_tasks(cpu);
5854                 rq = cpu_rq(cpu);
5855                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5856                 rq->migration_thread = NULL;
5857                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5858                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5859                 update_rq_clock(rq);
5860                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5861                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5862                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5863                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5864                 migrate_dead_tasks(cpu);
5865                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5866                 cpuset_unlock();
5867                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5868                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5869
5870                 /*
5871                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5872                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5873                  * the requestors.
5874                  */
5875                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5876                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5877                         struct migration_req *req;
5878
5879                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5880                                          struct migration_req, list);
5881                         list_del_init(&req->list);
5882                         complete(&req->done);
5883                 }
5884                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5885                 break;
5886
5887         case CPU_DOWN_PREPARE:
5888                 /* Update our root-domain */
5889                 rq = cpu_rq(cpu);
5890                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5891                 if (rq->rd) {
5892                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5893                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5894                 }
5895                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5896                 break;
5897 #endif
5898         }
5899         return NOTIFY_OK;
5900 }
5901
5902 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5903  * happens before everything else.
5904  */
5905 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5906         .notifier_call = migration_call,
5907         .priority = 10
5908 };
5909
5910 void __init migration_init(void)
5911 {
5912         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5913         int err;
5914
5915         /* Start one for the boot CPU: */
5916         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5917         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5918         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5919         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5920 }
5921 #endif
5922
5923 #ifdef CONFIG_SMP
5924
5925 /* Number of possible processor ids */
5926 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5927 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5928
5929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5930
5931 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5932 {
5933         struct sched_group *group = sd->groups;
5934         cpumask_t groupmask;
5935         char str[NR_CPUS];
5936
5937         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5938         cpus_clear(groupmask);
5939
5940         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5941
5942         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5943                 printk("does not load-balance\n");
5944                 if (sd->parent)
5945                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5946                                         " has parent");
5947                 return -1;
5948         }
5949
5950         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5951
5952         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5953                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5954                                 "CPU%d\n", cpu);
5955         }
5956         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5957                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5958                                 " CPU%d\n", cpu);
5959         }
5960
5961         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5962         do {
5963                 if (!group) {
5964                         printk("\n");
5965                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5966                         break;
5967                 }
5968
5969                 if (!group->__cpu_power) {
5970                         printk(KERN_CONT "\n");
5971                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5972                                         "set\n");
5973                         break;
5974                 }
5975
5976                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5977                         printk(KERN_CONT "\n");
5978                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5979                         break;
5980                 }
5981
5982                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5983                         printk(KERN_CONT "\n");
5984                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5985                         break;
5986                 }
5987
5988                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5989
5990                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5991                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5992
5993                 group = group->next;
5994         } while (group != sd->groups);
5995         printk(KERN_CONT "\n");
5996
5997         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5998                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5999
6000         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6001                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6002                         "of domain->span\n");
6003         return 0;
6004 }
6005
6006 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6007 {
6008         int level = 0;
6009
6010         if (!sd) {
6011                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6012                 return;
6013         }
6014
6015         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6016
6017         for (;;) {
6018                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6019                         break;
6020                 level++;
6021                 sd = sd->parent;
6022                 if (!sd)
6023                         break;
6024         }
6025 }
6026 #else
6027 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6028 #endif
6029
6030 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6031 {
6032         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6033                 return 1;
6034
6035         /* Following flags need at least 2 groups */
6036         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6037                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6038                          SD_BALANCE_FORK |
6039                          SD_BALANCE_EXEC |
6040                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6041                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6042                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6043                         return 0;
6044         }
6045
6046         /* Following flags don't use groups */
6047         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6048                          SD_WAKE_AFFINE |
6049                          SD_WAKE_BALANCE))
6050                 return 0;
6051
6052         return 1;
6053 }
6054
6055 static int
6056 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6057 {
6058         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6059
6060         if (sd_degenerate(parent))
6061                 return 1;
6062
6063         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6064                 return 0;
6065
6066         /* Does parent contain flags not in child? */
6067         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6068         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6069                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6070         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6071         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6072                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6073                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6074                                 SD_BALANCE_FORK |
6075                                 SD_BALANCE_EXEC |
6076                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6077                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6078         }
6079         if (~cflags & pflags)
6080                 return 0;
6081
6082         return 1;
6083 }
6084
6085 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6086 {
6087         unsigned long flags;
6088         const struct sched_class *class;
6089
6090         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6091
6092         if (rq->rd) {
6093                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6094
6095                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6096                         if (class->leave_domain)
6097                                 class->leave_domain(rq);
6098                 }
6099
6100                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6101                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6102
6103                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6104                         kfree(old_rd);
6105         }
6106
6107         atomic_inc(&rd->refcount);
6108         rq->rd = rd;
6109
6110         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6111         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6112                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6113
6114         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6115                 if (class->join_domain)
6116                         class->join_domain(rq);
6117         }
6118
6119         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6120 }
6121
6122 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6123 {
6124         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6125
6126         cpus_clear(rd->span);
6127         cpus_clear(rd->online);
6128 }
6129
6130 static void init_defrootdomain(void)
6131 {
6132         init_rootdomain(&def_root_domain);
6133         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6134 }
6135
6136 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6137 {
6138         struct root_domain *rd;
6139
6140         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6141         if (!rd)
6142                 return NULL;
6143
6144         init_rootdomain(rd);
6145
6146         return rd;
6147 }
6148
6149 /*
6150  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6151  * hold the hotplug lock.
6152  */
6153 static void
6154 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6155 {
6156         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6157         struct sched_domain *tmp;
6158
6159         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6160         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6161                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6162                 if (!parent)
6163                         break;
6164                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6165                         tmp->parent = parent->parent;
6166                         if (parent->parent)
6167                                 parent->parent->child = tmp;
6168                 }
6169         }
6170
6171         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6172                 sd = sd->parent;
6173                 if (sd)
6174                         sd->child = NULL;
6175         }
6176
6177         sched_domain_debug(sd, cpu);
6178
6179         rq_attach_root(rq, rd);
6180         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6181 }
6182
6183 /* cpus with isolated domains */
6184 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6185
6186 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6187 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6188 {
6189         int ints[NR_CPUS], i;
6190
6191         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6192         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6193         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6194                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6195                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6196         return 1;
6197 }
6198
6199 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6200
6201 /*
6202  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6203  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6204  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6205  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6206  *
6207  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6208  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6209  * and ->cpu_power to 0.
6210  */
6211 static void
6212 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6213                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6214                                         struct sched_group **sg))
6215 {
6216         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6217         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6218         int i;
6219
6220         for_each_cpu_mask(i, span) {
6221                 struct sched_group *sg;
6222                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6223                 int j;
6224
6225                 if (cpu_isset(i, covered))
6226                         continue;
6227
6228                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6229                 sg->__cpu_power = 0;
6230
6231                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6232                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6233                                 continue;
6234
6235                         cpu_set(j, covered);
6236                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6237                 }
6238                 if (!first)
6239                         first = sg;
6240                 if (last)
6241                         last->next = sg;
6242                 last = sg;
6243         }
6244         last->next = first;
6245 }
6246
6247 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6248
6249 #ifdef CONFIG_NUMA
6250
6251 /**
6252  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6253  * @node: node whose sched_domain we're building
6254  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6255  *
6256  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6257  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6258  *
6259  * Should use nodemask_t.
6260  */
6261 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6262 {
6263         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6264
6265         min_val = INT_MAX;
6266
6267         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6268                 /* Start at @node */
6269                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6270
6271                 if (!nr_cpus_node(n))
6272                         continue;
6273
6274                 /* Skip already used nodes */
6275                 if (test_bit(n, used_nodes))
6276                         continue;
6277
6278                 /* Simple min distance search */
6279                 val = node_distance(node, n);
6280
6281                 if (val < min_val) {
6282                         min_val = val;
6283                         best_node = n;
6284                 }
6285         }
6286
6287         set_bit(best_node, used_nodes);
6288         return best_node;
6289 }
6290
6291 /**
6292  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6293  * @node: node whose cpumask we're constructing
6294  * @size: number of nodes to include in this span
6295  *
6296  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6297  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6298  * out optimally.
6299  */
6300 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6301 {
6302         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6303         cpumask_t span, nodemask;
6304         int i;
6305
6306         cpus_clear(span);
6307         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6308
6309         nodemask = node_to_cpumask(node);
6310         cpus_or(span, span, nodemask);
6311         set_bit(node, used_nodes);
6312
6313         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6314                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6315
6316                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6317                 cpus_or(span, span, nodemask);
6318         }
6319
6320         return span;
6321 }
6322 #endif
6323
6324 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6325
6326 /*
6327  * SMT sched-domains:
6328  */
6329 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6330 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6331 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6332
6333 static int
6334 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6335 {
6336         if (sg)
6337                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6338         return cpu;
6339 }
6340 #endif
6341
6342 /*
6343  * multi-core sched-domains:
6344  */
6345 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6346 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6347 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6348 #endif
6349
6350 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6351 static int
6352 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6353 {
6354         int group;
6355         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6356         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6357         group = first_cpu(mask);
6358         if (sg)
6359                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6360         return group;
6361 }
6362 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6363 static int
6364 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6365 {
6366         if (sg)
6367                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6368         return cpu;
6369 }
6370 #endif
6371
6372 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6373 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6374
6375 static int
6376 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6377 {
6378         int group;
6379 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6380         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6381         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6382         group = first_cpu(mask);
6383 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6384         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6385         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6386         group = first_cpu(mask);
6387 #else
6388         group = cpu;
6389 #endif
6390         if (sg)
6391                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6392         return group;
6393 }
6394
6395 #ifdef CONFIG_NUMA
6396 /*
6397  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6398  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6399  * gets dynamically allocated.
6400  */
6401 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6402 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6403
6404 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6405 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6406
6407 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6408                                  struct sched_group **sg)
6409 {
6410         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6411         int group;
6412
6413         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6414         group = first_cpu(nodemask);
6415
6416         if (sg)
6417                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6418         return group;
6419 }
6420
6421 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6422 {
6423         struct sched_group *sg = group_head;
6424         int j;
6425
6426         if (!sg)
6427                 return;
6428         do {
6429                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6430                         struct sched_domain *sd;
6431
6432                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6433                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6434                                 /*
6435                                  * Only add "power" once for each
6436                                  * physical package.
6437                                  */
6438                                 continue;
6439                         }
6440
6441                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6442                 }
6443                 sg = sg->next;
6444         } while (sg != group_head);
6445 }
6446 #endif
6447
6448 #ifdef CONFIG_NUMA
6449 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6450 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6451 {
6452         int cpu, i;
6453
6454         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6455                 struct sched_group **sched_group_nodes
6456                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6457
6458                 if (!sched_group_nodes)
6459                         continue;
6460
6461                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6462                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6463                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6464
6465                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6466                         if (cpus_empty(nodemask))
6467                                 continue;
6468
6469                         if (sg == NULL)
6470                                 continue;
6471                         sg = sg->next;
6472 next_sg:
6473                         oldsg = sg;
6474                         sg = sg->next;
6475                         kfree(oldsg);
6476                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6477                                 goto next_sg;
6478                 }
6479                 kfree(sched_group_nodes);
6480                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6481         }
6482 }
6483 #else
6484 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6485 {
6486 }
6487 #endif
6488
6489 /*
6490  * Initialize sched groups cpu_power.
6491  *
6492  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6493  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6494  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6495  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6496  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6497  * less cpu_power.
6498  *
6499  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6500  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6501  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6502  */
6503 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6504 {
6505         struct sched_domain *child;
6506         struct sched_group *group;
6507
6508         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6509
6510         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6511                 return;
6512
6513         child = sd->child;
6514
6515         sd->groups->__cpu_power = 0;
6516
6517         /*
6518          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6519          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6520          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6521          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6522          * same sched domain.
6523          */
6524         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6525                        (child->flags &
6526                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6527                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6528                 return;
6529         }
6530
6531         /*
6532          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6533          */
6534         group = child->groups;
6535         do {
6536                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6537                 group = group->next;
6538         } while (group != child->groups);
6539 }
6540
6541 /*
6542  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6543  * to the individual cpus
6544  */
6545 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6546 {
6547         int i;
6548         struct root_domain *rd;
6549 #ifdef CONFIG_NUMA
6550         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6551         int sd_allnodes = 0;
6552
6553         /*
6554          * Allocate the per-node list of sched groups
6555          */
6556         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6557                                     GFP_KERNEL);
6558         if (!sched_group_nodes) {
6559                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6560                 return -ENOMEM;
6561         }
6562         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6563 #endif
6564
6565         rd = alloc_rootdomain();
6566         if (!rd) {
6567                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6568                 return -ENOMEM;
6569         }
6570
6571         /*
6572          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6573          */
6574         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6575                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6576                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6577
6578                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6579
6580 #ifdef CONFIG_NUMA
6581                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6582                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6583                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6584                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6585                         sd->span = *cpu_map;
6586                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6587                         p = sd;
6588                         sd_allnodes = 1;
6589                 } else
6590                         p = NULL;
6591
6592                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6593                 *sd = SD_NODE_INIT;
6594                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6595                 sd->parent = p;
6596                 if (p)
6597                         p->child = sd;
6598                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6599 #endif
6600
6601                 p = sd;
6602                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6603                 *sd = SD_CPU_INIT;
6604                 sd->span = nodemask;
6605                 sd->parent = p;
6606                 if (p)
6607                         p->child = sd;
6608                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6609
6610 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6611                 p = sd;
6612                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6613                 *sd = SD_MC_INIT;
6614                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6615                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6616                 sd->parent = p;
6617                 p->child = sd;
6618                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6619 #endif
6620
6621 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6622                 p = sd;
6623                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6624                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6625                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6626                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6627                 sd->parent = p;
6628                 p->child = sd;
6629                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6630 #endif
6631         }
6632
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6634         /* Set up CPU (sibling) groups */
6635         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6636                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6637                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6638                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6639                         continue;
6640
6641                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6642                                         &cpu_to_cpu_group);
6643         }
6644 #endif
6645
6646 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6647         /* Set up multi-core groups */
6648         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6649                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6650                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6651                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6652                         continue;
6653                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6654                                         &cpu_to_core_group);
6655         }
6656 #endif
6657
6658         /* Set up physical groups */
6659         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6660                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6661
6662                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6663                 if (cpus_empty(nodemask))
6664                         continue;
6665
6666                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6667         }
6668
6669 #ifdef CONFIG_NUMA
6670         /* Set up node groups */
6671         if (sd_allnodes)
6672                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6673                                         &cpu_to_allnodes_group);
6674
6675         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6676                 /* Set up node groups */
6677                 struct sched_group *sg, *prev;
6678                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6679                 cpumask_t domainspan;
6680                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6681                 int j;
6682
6683                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6684                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6685                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6686                         continue;
6687                 }
6688
6689                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6690                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6691
6692                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6693                 if (!sg) {
6694                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6695                                 "node %d\n", i);
6696                         goto error;
6697                 }
6698                 sched_group_nodes[i] = sg;
6699                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6700                         struct sched_domain *sd;
6701
6702                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6703                         sd->groups = sg;
6704                 }
6705                 sg->__cpu_power = 0;
6706                 sg->cpumask = nodemask;
6707                 sg->next = sg;
6708                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6709                 prev = sg;
6710
6711                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6712                         cpumask_t tmp, notcovered;
6713                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6714
6715                         cpus_complement(notcovered, covered);
6716                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6717                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6718                         if (cpus_empty(tmp))
6719                                 break;
6720
6721                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6722                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6723                         if (cpus_empty(tmp))
6724                                 continue;
6725
6726                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6727                                           GFP_KERNEL, i);
6728                         if (!sg) {
6729                                 printk(KERN_WARNING
6730                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6731                                 goto error;
6732                         }
6733                         sg->__cpu_power = 0;
6734                         sg->cpumask = tmp;
6735                         sg->next = prev->next;
6736                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6737                         prev->next = sg;
6738                         prev = sg;
6739                 }
6740         }
6741 #endif
6742
6743         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6744 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6745         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6746                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6747
6748                 init_sched_groups_power(i, sd);
6749         }
6750 #endif
6751 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6752         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6753                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6754
6755                 init_sched_groups_power(i, sd);
6756         }
6757 #endif
6758
6759         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6760                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6761
6762                 init_sched_groups_power(i, sd);
6763         }
6764
6765 #ifdef CONFIG_NUMA
6766         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6767                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6768
6769         if (sd_allnodes) {
6770                 struct sched_group *sg;
6771
6772                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6773                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6774         }
6775 #endif
6776
6777         /* Attach the domains */
6778         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6779                 struct sched_domain *sd;
6780 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6781                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6782 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6783                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6784 #else
6785                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6786 #endif
6787                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6788         }
6789
6790         return 0;
6791
6792 #ifdef CONFIG_NUMA
6793 error:
6794         free_sched_groups(cpu_map);
6795         return -ENOMEM;
6796 #endif
6797 }
6798
6799 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6800 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6801
6802 /*
6803  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6804  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6805  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6806  */
6807 static cpumask_t fallback_doms;
6808
6809 /*
6810  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6811  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6812  * exclude other special cases in the future.
6813  */
6814 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6815 {
6816         int err;
6817
6818         ndoms_cur = 1;
6819         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6820         if (!doms_cur)
6821                 doms_cur = &fallback_doms;
6822         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6823         err = build_sched_domains(doms_cur);
6824         register_sched_domain_sysctl();
6825
6826         return err;
6827 }
6828
6829 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6830 {
6831         free_sched_groups(cpu_map);
6832 }
6833
6834 /*
6835  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6836  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6837  */
6838 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6839 {
6840         int i;
6841
6842         unregister_sched_domain_sysctl();
6843
6844         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6845                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6846         synchronize_sched();
6847         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6848 }
6849
6850 /*
6851  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6852  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6853  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6854  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6855  *
6856  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6857  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6858  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6859  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6860  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6861  * it as it is.
6862  *
6863  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6864  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6865  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6866  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6867  * 'fallback_doms'.
6868  *
6869  * Call with hotplug lock held
6870  */
6871 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6872 {
6873         int i, j;
6874
6875         lock_doms_cur();
6876
6877         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6878         unregister_sched_domain_sysctl();
6879
6880         if (doms_new == NULL) {
6881                 ndoms_new = 1;
6882                 doms_new = &fallback_doms;
6883                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6884         }
6885
6886         /* Destroy deleted domains */
6887         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6888                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6889                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6890                                 goto match1;
6891                 }
6892                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6893                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6894 match1:
6895                 ;
6896         }
6897
6898         /* Build new domains */
6899         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6900                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6901                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6902                                 goto match2;
6903                 }
6904                 /* no match - add a new doms_new */
6905                 build_sched_domains(doms_new + i);
6906 match2:
6907                 ;
6908         }
6909
6910         /* Remember the new sched domains */
6911         if (doms_cur != &fallback_doms)
6912                 kfree(doms_cur);
6913         doms_cur = doms_new;
6914         ndoms_cur = ndoms_new;
6915
6916         register_sched_domain_sysctl();
6917
6918         unlock_doms_cur();
6919 }
6920
6921 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6922 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6923 {
6924         int err;
6925
6926         get_online_cpus();
6927         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6928         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6929         put_online_cpus();
6930
6931         return err;
6932 }
6933
6934 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6935 {
6936         int ret;
6937
6938         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6939                 return -EINVAL;
6940
6941         if (smt)
6942                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6943         else
6944                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6945
6946         ret = arch_reinit_sched_domains();
6947
6948         return ret ? ret : count;
6949 }
6950
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6952 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6953 {
6954         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6955 }
6956 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6957                                             const char *buf, size_t count)
6958 {
6959         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6960 }
6961 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6962                    sched_mc_power_savings_store);
6963 #endif
6964
6965 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6966 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6967 {
6968         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6969 }
6970 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6971                                              const char *buf, size_t count)
6972 {
6973         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6974 }
6975 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6976                    sched_smt_power_savings_store);
6977 #endif
6978
6979 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6980 {
6981         int err = 0;
6982
6983 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6984         if (smt_capable())
6985                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6986                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6987 #endif
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6989         if (!err && mc_capable())
6990                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6991                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6992 #endif
6993         return err;
6994 }
6995 #endif
6996
6997 /*
6998  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
6999  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7000  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7001  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7002  */
7003 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7004                                 unsigned long action, void *hcpu)
7005 {
7006         switch (action) {
7007         case CPU_UP_PREPARE:
7008         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7009         case CPU_DOWN_PREPARE:
7010         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7011                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7012                 return NOTIFY_OK;
7013
7014         case CPU_UP_CANCELED:
7015         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7016         case CPU_DOWN_FAILED:
7017         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7018         case CPU_ONLINE:
7019         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7020         case CPU_DEAD:
7021         case CPU_DEAD_FROZEN:
7022                 /*
7023                  * Fall through and re-initialise the domains.
7024                  */
7025                 break;
7026         default:
7027                 return NOTIFY_DONE;
7028         }
7029
7030         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7031         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7032
7033         return NOTIFY_OK;
7034 }
7035
7036 void __init sched_init_smp(void)
7037 {
7038         cpumask_t non_isolated_cpus;
7039
7040         get_online_cpus();
7041         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7042         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7043         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7044                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7045         put_online_cpus();
7046         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7047         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7048
7049         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7050         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7051                 BUG();
7052         sched_init_granularity();
7053
7054 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7055         if (nr_cpu_ids == 1)
7056                 return;
7057
7058         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7059                                          "group_balance");
7060         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7061                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7062                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7063         } else {
7064                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7065                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7066         }
7067 #endif
7068 }
7069 #else
7070 void __init sched_init_smp(void)
7071 {
7072         sched_init_granularity();
7073 }
7074 #endif /* CONFIG_SMP */
7075
7076 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7077 {
7078         return in_lock_functions(addr) ||
7079                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7080                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7081 }
7082
7083 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7084 {
7085         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7086 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7087         cfs_rq->rq = rq;
7088 #endif
7089         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7090 }
7091
7092 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7093 {
7094         struct rt_prio_array *array;
7095         int i;
7096
7097         array = &rt_rq->active;
7098         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7099                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7100                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7101         }
7102         /* delimiter for bitsearch: */
7103         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7104
7105 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7106         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7107 #endif
7108 #ifdef CONFIG_SMP
7109         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7110         rt_rq->overloaded = 0;
7111 #endif
7112
7113         rt_rq->rt_time = 0;
7114         rt_rq->rt_throttled = 0;
7115
7116 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7117         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7118         rt_rq->rq = rq;
7119 #endif
7120 }
7121
7122 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7123 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7124                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7125                 int cpu, int add)
7126 {
7127         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7128         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7129         cfs_rq->tg = tg;
7130         if (add)
7131                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7132
7133         tg->se[cpu] = se;
7134         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7135         se->my_q = cfs_rq;
7136         se->load.weight = tg->shares;
7137         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7138         se->parent = NULL;
7139 }
7140
7141 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7142                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7143                 int cpu, int add)
7144 {
7145         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7146         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7147         rt_rq->tg = tg;
7148         rt_rq->rt_se = rt_se;
7149         if (add)
7150                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7151
7152         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7153         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7154         rt_se->my_q = rt_rq;
7155         rt_se->parent = NULL;
7156         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7157 }
7158 #endif
7159
7160 void __init sched_init(void)
7161 {
7162         int highest_cpu = 0;
7163         int i, j;
7164
7165 #ifdef CONFIG_SMP
7166         init_defrootdomain();
7167 #endif
7168
7169 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7170         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7171 #endif
7172
7173         for_each_possible_cpu(i) {
7174                 struct rq *rq;
7175
7176                 rq = cpu_rq(i);
7177                 spin_lock_init(&rq->lock);
7178                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7179                 rq->nr_running = 0;
7180                 rq->clock = 1;
7181                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7182                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7183 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7184                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7185                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7186                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7187                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7188                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7189
7190                 init_task_group.rt_ratio = sysctl_sched_rt_ratio; /* XXX */
7191                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7192                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7193                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7194                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7195 #endif
7196                 rq->rt_period_expire = 0;
7197                 rq->rt_throttled = 0;
7198
7199                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7200                         rq->cpu_load[j] = 0;
7201 #ifdef CONFIG_SMP
7202                 rq->sd = NULL;
7203                 rq->rd = NULL;
7204                 rq->active_balance = 0;
7205                 rq->next_balance = jiffies;
7206                 rq->push_cpu = 0;
7207                 rq->cpu = i;
7208                 rq->migration_thread = NULL;
7209                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7210                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7211 #endif
7212                 init_rq_hrtick(rq);
7213                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7214                 highest_cpu = i;
7215         }
7216
7217         set_load_weight(&init_task);
7218
7219 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7220         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7221 #endif
7222
7223 #ifdef CONFIG_SMP
7224         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7225         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7226 #endif
7227
7228 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7229         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7230 #endif
7231
7232         /*
7233          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7234          */
7235         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7236         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7237
7238         /*
7239          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7240          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7241          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7242          * when this runqueue becomes "idle".
7243          */
7244         init_idle(current, smp_processor_id());
7245         /*
7246          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7247          */
7248         current->sched_class = &fair_sched_class;
7249 }
7250
7251 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7252 void __might_sleep(char *file, int line)
7253 {
7254 #ifdef in_atomic
7255         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7256
7257         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7258             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7259                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7260                         return;
7261                 prev_jiffy = jiffies;
7262                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7263                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7264                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7265                         in_atomic(), irqs_disabled());
7266                 debug_show_held_locks(current);
7267                 if (irqs_disabled())
7268                         print_irqtrace_events(current);
7269                 dump_stack();
7270         }
7271 #endif
7272 }
7273 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7274 #endif
7275
7276 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7277 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7278 {
7279         int on_rq;
7280         update_rq_clock(rq);
7281         on_rq = p->se.on_rq;
7282         if (on_rq)
7283                 deactivate_task(rq, p, 0);
7284         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7285         if (on_rq) {
7286                 activate_task(rq, p, 0);
7287                 resched_task(rq->curr);
7288         }
7289 }
7290
7291 void normalize_rt_tasks(void)
7292 {
7293         struct task_struct *g, *p;
7294         unsigned long flags;
7295         struct rq *rq;
7296
7297         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7298         do_each_thread(g, p) {
7299                 /*
7300                  * Only normalize user tasks:
7301                  */
7302                 if (!p->mm)
7303                         continue;
7304
7305                 p->se.exec_start                = 0;
7306 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7307                 p->se.wait_start                = 0;
7308                 p->se.sleep_start               = 0;
7309                 p->se.block_start               = 0;
7310 #endif
7311                 task_rq(p)->clock               = 0;
7312
7313                 if (!rt_task(p)) {
7314                         /*
7315                          * Renice negative nice level userspace
7316                          * tasks back to 0:
7317                          */
7318                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7319                                 set_user_nice(p, 0);
7320                         continue;
7321                 }
7322
7323                 spin_lock(&p->pi_lock);
7324                 rq = __task_rq_lock(p);
7325
7326                 normalize_task(rq, p);
7327
7328                 __task_rq_unlock(rq);
7329                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7330         } while_each_thread(g, p);
7331
7332         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7333 }
7334
7335 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7336
7337 #ifdef CONFIG_IA64
7338 /*
7339  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7340  *
7341  * They can only be called when the whole system has been
7342  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7343  * activity can take place. Using them for anything else would
7344  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7345  * under any other configuration.
7346  */
7347
7348 /**
7349  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7350  * @cpu: the processor in question.
7351  *
7352  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7353  */
7354 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7355 {
7356         return cpu_curr(cpu);
7357 }
7358
7359 /**
7360  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7361  * @cpu: the processor in question.
7362  * @p: the task pointer to set.
7363  *
7364  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7365  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7366  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7367  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7368  * and caller must save the original value of the current task (see
7369  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7370  * re-starting the system.
7371  *
7372  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7373  */
7374 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7375 {
7376         cpu_curr(cpu) = p;
7377 }
7378
7379 #endif
7380
7381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7382
7383 #ifdef CONFIG_SMP
7384 /*
7385  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7386  * to reflect load distribution across cpus.
7387  */
7388 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7389 {
7390         struct cfs_rq *cfs_rq;
7391         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7392         cpumask_t sdspan = sd->span;
7393         int balanced = 1;
7394
7395         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7396         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7397                 int i;
7398                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7399                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7400
7401                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7402                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7403                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7404
7405                 /* Nothing to do if this group has no load */
7406                 if (!total_load)
7407                         continue;
7408
7409                 /*
7410                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7411                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7412                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7413                  */
7414                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7415
7416                 /*
7417                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7418                  * distribution.
7419                  */
7420                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7421                         unsigned long local_load, local_shares;
7422
7423                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7424                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7425                         if (!local_shares)
7426                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7427                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7428                                 continue;
7429
7430                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7431                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7432                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7433                         balanced = 0;
7434                 }
7435         }
7436
7437         return balanced;
7438 }
7439
7440 /*
7441  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7442  *
7443  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7444  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7445  * also implies increased scheduling overhead.
7446  *
7447  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7448  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7449  *
7450  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7451  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7452  *
7453  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7454  * fairness and the associated overhead.
7455  *
7456  */
7457
7458 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7459 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7460
7461 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7462 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7463
7464 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7465 static int load_balance_monitor(void *unused)
7466 {
7467         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7468         struct sched_param schedparm;
7469         int ret;
7470
7471         /*
7472          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7473          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7474          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7475          */
7476         schedparm.sched_priority = 1;
7477         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7478         if (ret)
7479                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7480                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7481
7482         while (!kthread_should_stop()) {
7483                 int i, cpu, balanced = 1;
7484
7485                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7486                 get_online_cpus();
7487                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7488                 lock_doms_cur();
7489                 /*
7490                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7491                  * chain on various cpus and to walk task group list
7492                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7493                  */
7494                 rcu_read_lock();
7495
7496                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7497                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7498                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7499
7500                         cpu = first_cpu(cpumap);
7501
7502                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7503                         for_each_domain(cpu, sd) {
7504                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7505                                         continue;
7506                                 sd_prev = sd;
7507                         }
7508
7509                         sd = sd_prev;
7510                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7511                         if (!sd)
7512                                 continue;
7513
7514                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7515                 }
7516
7517                 rcu_read_unlock();
7518
7519                 unlock_doms_cur();
7520                 put_online_cpus();
7521
7522                 if (!balanced)
7523                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7524                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7525                         timeout *= 2;
7526
7527                 msleep_interruptible(timeout);
7528         }
7529
7530         return 0;
7531 }
7532 #endif  /* CONFIG_SMP */
7533
7534 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7535 {
7536         int i;
7537
7538         for_each_possible_cpu(i) {
7539                 if (tg->cfs_rq)
7540                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7541                 if (tg->se)
7542                         kfree(tg->se[i]);
7543                 if (tg->rt_rq)
7544                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7545                 if (tg->rt_se)
7546                         kfree(tg->rt_se[i]);
7547         }
7548
7549         kfree(tg->cfs_rq);
7550         kfree(tg->se);
7551         kfree(tg->rt_rq);
7552         kfree(tg->rt_se);
7553         kfree(tg);
7554 }
7555
7556 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7557 struct task_group *sched_create_group(void)
7558 {
7559         struct task_group *tg;
7560         struct cfs_rq *cfs_rq;
7561         struct sched_entity *se;
7562         struct rt_rq *rt_rq;
7563         struct sched_rt_entity *rt_se;
7564         struct rq *rq;
7565         unsigned long flags;
7566         int i;
7567
7568         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7569         if (!tg)
7570                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7571
7572         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7573         if (!tg->cfs_rq)
7574                 goto err;
7575         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7576         if (!tg->se)
7577                 goto err;
7578         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7579         if (!tg->rt_rq)
7580                 goto err;
7581         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7582         if (!tg->rt_se)
7583                 goto err;
7584
7585         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7586         tg->rt_ratio = 0; /* XXX */
7587
7588         for_each_possible_cpu(i) {
7589                 rq = cpu_rq(i);
7590
7591                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7592                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7593                 if (!cfs_rq)
7594                         goto err;
7595
7596                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7597                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7598                 if (!se)
7599                         goto err;
7600
7601                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7602                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7603                 if (!rt_rq)
7604                         goto err;
7605
7606                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7607                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7608                 if (!rt_se)
7609                         goto err;
7610
7611                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7612                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7613         }
7614
7615         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7616         for_each_possible_cpu(i) {
7617                 rq = cpu_rq(i);
7618                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7619                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7620                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7621                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7622         }
7623         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7624         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7625
7626         return tg;
7627
7628 err:
7629         free_sched_group(tg);
7630         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7631 }
7632
7633 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7634 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7635 {
7636         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7637         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7638 }
7639
7640 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7641 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7642 {
7643         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7644         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7645         unsigned long flags;
7646         int i;
7647
7648         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7649         for_each_possible_cpu(i) {
7650                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7651                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7652                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7653                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7654         }
7655         list_del_rcu(&tg->list);
7656         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7657
7658         BUG_ON(!cfs_rq);
7659
7660         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7661         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7662 }
7663
7664 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7665  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7666  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7667  *      reflect its new group.
7668  */
7669 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7670 {
7671         int on_rq, running;
7672         unsigned long flags;
7673         struct rq *rq;
7674
7675         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7676
7677         update_rq_clock(rq);
7678
7679         running = task_current(rq, tsk);
7680         on_rq = tsk->se.on_rq;
7681
7682         if (on_rq) {
7683                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7684                 if (unlikely(running))
7685                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7686         }
7687
7688         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7689
7690         if (on_rq) {
7691                 if (unlikely(running))
7692                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7693                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7694         }
7695
7696         task_rq_unlock(rq, &flags);
7697 }
7698
7699 /* rq->lock to be locked by caller */
7700 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7701 {
7702         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7703         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7704         int on_rq;
7705
7706         if (!shares)
7707                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7708
7709         on_rq = se->on_rq;
7710         if (on_rq) {
7711                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7712                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7713         }
7714
7715         se->load.weight = shares;
7716         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7717
7718         if (on_rq) {
7719                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7720                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7721         }
7722 }
7723
7724 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7725
7726 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7727 {
7728         int i;
7729         struct cfs_rq *cfs_rq;
7730         struct rq *rq;
7731         unsigned long flags;
7732
7733         mutex_lock(&shares_mutex);
7734         if (tg->shares == shares)
7735                 goto done;
7736
7737         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7738                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7739
7740         /*
7741          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7742          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7743          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7744          */
7745         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7746         for_each_possible_cpu(i) {
7747                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7748                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7749         }
7750         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7751
7752         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7753         synchronize_sched();
7754
7755         /*
7756          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7757          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7758          */
7759         tg->shares = shares;
7760         for_each_possible_cpu(i) {
7761                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7762                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7763                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7764         }
7765
7766         /*
7767          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7768          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7769          */
7770         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7771         for_each_possible_cpu(i) {
7772                 rq = cpu_rq(i);
7773                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7774                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7775         }
7776         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7777 done:
7778         mutex_unlock(&shares_mutex);
7779         return 0;
7780 }
7781
7782 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7783 {
7784         return tg->shares;
7785 }
7786
7787 /*
7788  * Ensure the total rt_ratio <= sysctl_sched_rt_ratio
7789  */
7790 int sched_group_set_rt_ratio(struct task_group *tg, unsigned long rt_ratio)
7791 {
7792         struct task_group *tgi;
7793         unsigned long total = 0;
7794
7795         rcu_read_lock();
7796         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list)
7797                 total += tgi->rt_ratio;
7798         rcu_read_unlock();
7799
7800         if (total + rt_ratio - tg->rt_ratio > sysctl_sched_rt_ratio)
7801                 return -EINVAL;
7802
7803         tg->rt_ratio = rt_ratio;
7804         return 0;
7805 }
7806
7807 unsigned long sched_group_rt_ratio(struct task_group *tg)
7808 {
7809         return tg->rt_ratio;
7810 }
7811
7812 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7813
7814 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7815
7816 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7817 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7818 {
7819         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7820                             struct task_group, css);
7821 }
7822
7823 static struct cgroup_subsys_state *
7824 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7825 {
7826         struct task_group *tg;
7827
7828         if (!cgrp->parent) {
7829                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7830                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7831                 return &init_task_group.css;
7832         }
7833
7834         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7835         if (cgrp->parent->parent)
7836                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7837
7838         tg = sched_create_group();
7839         if (IS_ERR(tg))
7840                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7841
7842         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7843         tg->css.cgroup = cgrp;
7844
7845         return &tg->css;
7846 }
7847
7848 static void
7849 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7850 {
7851         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7852
7853         sched_destroy_group(tg);
7854 }
7855
7856 static int
7857 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7858                       struct task_struct *tsk)
7859 {
7860         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7861         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7862                 return -EINVAL;
7863
7864         return 0;
7865 }
7866
7867 static void
7868 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7869                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7870 {
7871         sched_move_task(tsk);
7872 }
7873
7874 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7875                                 u64 shareval)
7876 {
7877         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7878 }
7879
7880 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7881 {
7882         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7883
7884         return (u64) tg->shares;
7885 }
7886
7887 static int cpu_rt_ratio_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7888                 u64 rt_ratio_val)
7889 {
7890         return sched_group_set_rt_ratio(cgroup_tg(cgrp), rt_ratio_val);
7891 }
7892
7893 static u64 cpu_rt_ratio_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7894 {
7895         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7896
7897         return (u64) tg->rt_ratio;
7898 }
7899
7900 static struct cftype cpu_files[] = {
7901         {
7902                 .name = "shares",
7903                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7904                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7905         },
7906         {
7907                 .name = "rt_ratio",
7908                 .read_uint = cpu_rt_ratio_read_uint,
7909                 .write_uint = cpu_rt_ratio_write_uint,
7910         },
7911 };
7912
7913 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7914 {
7915         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7916 }
7917
7918 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7919         .name           = "cpu",
7920         .create         = cpu_cgroup_create,
7921         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7922         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7923         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7924         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7925         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7926         .early_init     = 1,
7927 };
7928
7929 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
7930
7931 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7932
7933 /*
7934  * CPU accounting code for task groups.
7935  *
7936  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7937  * (balbir@in.ibm.com).
7938  */
7939
7940 /* track cpu usage of a group of tasks */
7941 struct cpuacct {
7942         struct cgroup_subsys_state css;
7943         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7944         u64 *cpuusage;
7945 };
7946
7947 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7948
7949 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7950 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7951 {
7952         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7953                             struct cpuacct, css);
7954 }
7955
7956 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7957 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7958 {
7959         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7960                             struct cpuacct, css);
7961 }
7962
7963 /* create a new cpu accounting group */
7964 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7965         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7966 {
7967         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7968
7969         if (!ca)
7970                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7971
7972         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7973         if (!ca->cpuusage) {
7974                 kfree(ca);
7975                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7976         }
7977
7978         return &ca->css;
7979 }
7980
7981 /* destroy an existing cpu accounting group */
7982 static void
7983 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7984 {
7985         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7986
7987         free_percpu(ca->cpuusage);
7988         kfree(ca);
7989 }
7990
7991 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7992 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
7993 {
7994         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7995         u64 totalcpuusage = 0;
7996         int i;
7997
7998         for_each_possible_cpu(i) {
7999                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8000
8001                 /*
8002                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8003                  * platforms.
8004                  */
8005                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8006                 totalcpuusage += *cpuusage;
8007                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8008         }
8009
8010         return totalcpuusage;
8011 }
8012
8013 static struct cftype files[] = {
8014         {
8015                 .name = "usage",
8016                 .read_uint = cpuusage_read,
8017         },
8018 };
8019
8020 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8021 {
8022         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8023 }
8024
8025 /*
8026  * charge this task's execution time to its accounting group.
8027  *
8028  * called with rq->lock held.
8029  */
8030 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8031 {
8032         struct cpuacct *ca;
8033
8034         if (!cpuacct_subsys.active)
8035                 return;
8036
8037         ca = task_ca(tsk);
8038         if (ca) {
8039                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8040
8041                 *cpuusage += cputime;
8042         }
8043 }
8044
8045 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8046         .name = "cpuacct",
8047         .create = cpuacct_create,
8048         .destroy = cpuacct_destroy,
8049         .populate = cpuacct_populate,
8050         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8051 };
8052 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */